2013 Fiscal Year Research-status Report
歯髄創傷治癒・再生のためのα-SMA陽性線維芽細胞を軸とした多角的アプローチ
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25462952
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
吉羽 永子 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (10323974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉羽 邦彦 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (30220718)
大倉 直人 新潟大学, 医歯学総合病院, 医員 (00547573)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | alpha-SMA / pulp tissue / culture / fibrillin-1 |
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| Research Abstract |
細胞骨格タンパクの1つα-smooth muscle actin(α-SMA)は、血管の平滑筋細胞や周皮細胞(pericyte)に発現し、さらには幹細胞や前駆細胞のマーカーとしても知られている。α-SMAを発現するようになる線維芽細胞は、創傷治癒機転に重要な役割をしていることが示唆されている。本研究の目的は、歯髄組織創傷治癒・再生時におけるα-SMAを発現する細胞に着目し、それらの歯髄組織の修復・再生への関与をin vivo, in vitroにおいて解明することにある。
Tooth slice cultureを用いた歯髄組織再生モデルの確立のために、培養された組織の変化について調べたところ、次のような結果を得た。（１）歯髄組織を培養すると培養1週後には、上記の細胞に加え、象牙芽細胞、線維芽細胞さらにシュワン細胞においてもα-SMA陽性を呈する細胞に変化することが分かった。（２）同時に、TGF-b1を細胞外で調節する機能も有するとされるfibrillin-1を調べると、そのタンパクが減弱していた。（３）これまで、fibrillin-1の分解による活性化型TGF-b1の遊離が知られている。その関与を確かめるために、fibrillin-1タンパク分解阻害剤を加え培養すると、（１）の様なa-SMA陽性反応は認められなかった。（4）a-SMA陽性反応はTGF-b1により誘導されることが知られている。これを確かめるために、リン酸化Smad2/3の核内移行について調べた。無培養健全歯におてはリン酸化Smad2/3の反応は観察されないが、2―４日で核内移行がおこることが確かめられた。歯髄組織においてa-SMA陽性細胞の出現とfibrillin-1の分解は、おそらくTGF-b1の解離を通して関わっているものと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
培養歯髄組織における、リン酸化Smad2/3の核内移行を経時的に調べることがa-SMA陽性細胞の出現とfibrillin-1の分解の関連性を結びつけるポイントの一つであった。核内移行の時間はTGF-b1刺激1時間でピークとなることから、試料採取のタイミングに時間を費やしたが、結果として3日後がピークとなることが明らかとなった。また、fibrillin-1タンパク分解阻害剤の濃度と種類の決定のための予備実験にも時間を費やしたが、一通りのデータが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、次のようなプランで実験をすすめる。（１）二次元培養での確認：歯髄組織をコートしたメッシュ上で培養すると、細胞は二次元的に単層を形成しgrowth outする。まずこの単層細胞について、α-SMA、nestin、CD146（一部の細胞ではα-SMAと共発現している）の発現を免疫組織化学に確認する。（２）三次元培養のためのスキャホールドの選択：歯髄組織をスキャホールド（細胞増殖の足場）上で培養し、歯髄組織からの３次元培養の可能性について確認する。（3）Tooth sliceの歯髄組織への応用：Tooth sliceの歯髄組織を象牙芽細胞も含めて１部除去し（2）で試されたスキャホールドで補填する。培地に様々な成長因子を、順を変え添加し、その影響を解析する。（４）α-SMA陽性線維芽細胞の由来については1)歯髄組織の線維芽細胞、2）血管周囲にあるpericyteあるいは平滑筋細胞、そして3）血中由来のfibrocyteが示唆されている。今後、fibrocyteについても検索を加える。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今年度、実験室建物の引っ越しがあり予定していた実験の一部は、次年度になったため。
前年度予定していた実験の一部は、今年度行うことになり、試薬等の購入に充てる。
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