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2013 Fiscal Year Annual Research Report

歯髄幹細胞分離法の確立とシグナルネットワーク制御による硬組織再生の新規パラダイム

Research Project

Project/Area Number 25293386
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

川島 伸之  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60272605)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関矢 一郎  東京医科歯科大学, 運動器外科学 軟骨再生学, 教授 (10345291)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords歯髄幹細胞 / 間葉系幹細胞 / 幹細胞の分離 / 三次元培養 / スフェロイド / スキャフォールドフリー / 再生医療
Research Abstract

本研究の目的は、歯髄組織由来未分化間葉系細胞の分離手法を確立すること、さらに歯髄幹細胞分化におけるシグナルネットワークを包括的に解析することにより、新しいパラダイムを構築し、その結果の臨床応用への展望を図ることである。そのために下記課題について検討する。今年度は下記課題について検討した。
1.確実な歯髄組織由来未分化間葉系細胞の分離手法の確立:間葉系幹細胞を未分化な状況で分離する手法に基づいて、歯髄組織より細胞を分離することが可能であった。歯髄組織のみならず、歯肉組織、歯根膜組織からの分離も同様に可能であった。分離された細胞には、間葉系幹細胞マーカーの高い発現が確認された。さらに、in vitroにおいて、骨芽細胞/象牙芽細胞への分化のみならず、軟骨、脂肪への分化が確認された。
2.歯髄組織由来未分化間葉系細胞の硬組織形成細胞への分化誘導:未分化間葉系幹細胞分離方法を応用し、分離された歯髄幹細胞をスフェロイド培養することにより、骨芽細胞および象牙芽細胞への分化傾向が示された。これは、歯髄細胞が本来硬組織を形成する能力を保持しているためと推察される。さらにマウス頭蓋への移植実験においても、骨様硬組織の形成が確認された。スフェロイド培養による移植は、スキャフォールドを使用しないため、感染、炎症のリスクを無くすことができるうえで臨床上有用であると思われる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

歯髄幹細胞分離において問題なく研究は進行している。また、細胞の硬組織形成の誘導においても、三次元培養により硬組織形成を誘導しうることを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

今後下記点について解明を進める。
分化過程におけるシグナルネットワークの解析とその結果に基づくパラダイムの構築
解明されたシグナルネットワークを利用した歯髄細胞の硬組織形成細胞への分化誘導
実験動物を用いた前臨床試験

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究は順調に進んでいるが、当初予定してた動物実験(マウスおよびブタ)が飼育室の関係で購入できず、そのために経費を次年度に振り当てた。
今年度、動物実験(マウスおよびブタ)を行い、確実に結果を出す予定である。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Periostin is a negative regulator of mineralization in the dental pulp tissue2015

    • Author(s)
      Zhou M, Kawashima N, Suzuki N, Yamamoto M, Ohnishi O, Katsube K, Tanabe H, Kudo A, Saito M, Suda H
    • Journal Title

      Odontology

      Volume: 103 Pages: 152-9

    • DOI

      10.1007/s10266-014-0152-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Down-regulation of Inflammatory Mediator Synthesis and Infiltration of Inflammatory Cells by MMP-3 in Experimentally-induced Rat Pulpitis2014

    • Author(s)
      K Takimoto, N Kawashima, N Suzuki, Y Koizumi, M Yamamoto, M Nakashima, H Suda
    • Journal Title

      J Endod

      Volume: 40 Pages: 1404-9

    • DOI

      10.1016/j.joen.2014.04.001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Three-dimensional spheroid culture promotes odonto/osteoblastic differentiation of dental pulp cells2014

    • Author(s)
      M Yamamoto, N Kawashima, N Takashino, Y Koizumi, K Takimoto, N Suzuki, M Saito, and H Suda
    • Journal Title

      Archives of Oral Biology

      Volume: 59 Pages: 210-7

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2013.12.006

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Wnt11 expression in rat dental pulp and promotional effects of Wnt signaling on odontoblast differentiation2013

    • Author(s)
      Y. Koizumi, N. Kawashima1, M. Yamamoto, K. Takimoto, M. Zhou, N. Suzuki, M. Saito, H. Harada, H. Suda
    • Journal Title

      Congenital Anomalies

      Volume: 53 Pages: 101-8

    • DOI

      10.1111/cga.12011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetics of Th17-related cytokine expression in experimentally induced rat periapical lesions2013

    • Author(s)
      S Wei, N Kawashima, N Suzuki, J Xu, S Takahashi, M Zhou, Y Koizumi, H Suda
    • Journal Title

      Aust Endod J

      Volume: 39 Pages: 164-170

    • DOI

      10.1111/j.1747-4477.2012.00371.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stem Cell Marker Expression in the 3-D Spheroid Cultured Human Dental Pulp Stem Cells2013

    • Author(s)
      Kawashima N, Yamamoto M, Takashino N, Takimoto K, Koizumi Y, Suzuki N, Suda H
    • Organizer
      The 140th Scientific meeting of KACD
    • Place of Presentation
      慶州 韓国
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] Periostin: a negative regulator of mineralization in the dental pulp tissue2013

    • Author(s)
      Kawashima N, Mengu Z, Yamamoto M, Koizumi Y, Takimoto K, Onishi K, Suzuki N, Katsube K, Saito M, Harada H, Suda H
    • Organizer
      16th ESE Biennial Congress
    • Place of Presentation
      Lisbon ポルトガル
    • Year and Date
      20130912-20130914
  • [Presentation] Spheroid culture induces odonto-/osteoblastic differentiation of dental pulp cells through integrin signaling2013

    • Author(s)
      Yamamoto M, Kawashima N, Koizumi Y, Takimoto K, Onishi K, Suzuki N, Katsube K, Saito M, Harada H, Suda H
    • Organizer
      16th ESE Biennial Congress
    • Place of Presentation
      Lisbon ポルトガル
    • Year and Date
      20130912-20130914
  • [Presentation] 歯髄幹細胞を用いた再生医療の現状2013

    • Author(s)
      川島伸之
    • Organizer
      日本歯科保存学会2013年春季学術大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 福岡
    • Year and Date
      20130627-20130628
    • Invited
  • [Presentation] ヒト歯髄幹細胞の三次元培養による象牙芽細胞・骨芽細胞マーカーの変動2013

    • Author(s)
      川島伸之、山本弥生子、瀧本晃陽、小泉悠、鈴木規元、須田英明
    • Organizer
      日本歯科保存学会2013年春季学術大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 福岡
    • Year and Date
      20130627-20130628
  • [Presentation] スフェロイド培養による歯髄細胞の特性変化の検討2013

    • Author(s)
      山本弥生子、川島伸之、鈴木規元、小泉悠、瀧本晃陽、須田英明、斉藤正寛
    • Organizer
      日本歯科保存学会2013年春季学術大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 福岡
    • Year and Date
      20130627-20130628
  • [Presentation] ラット臼歯歯髄における樹状細胞のサブポピュレーション2013

    • Author(s)
      荒牧音、島田康史、大槻昌幸、田上順次、川島伸之、鈴木規元、須田英明
    • Organizer
      日本歯科保存学会2013年春季学術大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 福岡
    • Year and Date
      20130627-20130628
  • [Presentation] Importance of Differential Diagnosis in Keratocystic Odontogenic Tumor2013

    • Author(s)
      Kawashima N, Suda H et.al.
    • Organizer
      Asian Pacific Endodontic Conference
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum 東京
    • Year and Date
      20130523-20130526
  • [Presentation] Suppressive Regulation of Bone Destruction in Rat Periapical Lesions by Cathepsin K2013

    • Author(s)
      Suzuki N, Kawashima N, et al.
    • Organizer
      Asian Pacific Endodontic Conference
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum 東京
    • Year and Date
      20130523-20130526
  • [Presentation] Down-regulation of Inflammatory Mediator Synthesis and Infiltration of Immunocompetent Cells in Rat Experimental Pulpitis by MMP-32013

    • Author(s)
      Takimoto K, Kawashima N, et al.
    • Organizer
      Asian Pacific Endodontic Conference
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum 東京
    • Year and Date
      20130523-20130526
  • [Presentation] 3-D Spheroid Culture Method Promotes Odonto-/Osteo-blastic Differentiation of Dental Pulp Cells2013

    • Author(s)
      Yamamoto M, Kawashima N, et al.
    • Organizer
      Asian Pacific Endodontic Conference
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum 東京
    • Year and Date
      20130523-20130526
  • [Presentation] Effects of Nano-bubbles on Enterococcus faecalis - Transmission Electron Microscopy Investigation2013

    • Author(s)
      Henmi K, Kawashima N, et al.
    • Organizer
      Asian Pacific Endodontic Conference
    • Place of Presentation
      Tokyo International Forum 東京
    • Year and Date
      20130523-20130526

URL: 

Published: 2015-05-28  

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