2016 Fiscal Year Annual Research Report
The effect of ultraviolet functionalization of titanium on inflammation control
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26462980
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
月村 直樹 日本大学, 歯学部, 准教授 (10301558)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
萩原 芳幸 日本大学, 歯学部, 准教授 (00228389)
本田 和也 日本大学, 歯学部, 教授 (30199567)
池田 貴之 日本大学, 歯学部, 講師 (30366603)
本田 雅規 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70361623)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | チタン / インプラント / オッセオインテグレーション / 紫外線 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の研究で、骨インプラントとして用いられるチタンの生体親和性が継時的に低下するチタンのエイジングが明らかにされ、このチタンのエイジングに対する解決策として光機能化が報告されている。しかし、光機能化の詳細な機序は解明されていない。
免疫担当細胞は生体にとって異物であるインプラントに対して何らかの反応を示すことは明らかであり、いかに過剰な免疫応答を抑えるかはオッセオインテグレーションの獲得にとって重要な因子である。本研究では、免疫担当細胞の中でも生体内に入った異物を最初に認識するマクロファージに着目し、光機能化の効果を検証することとした。すなわち“光機能化によって改質されたチタンは未処理のチタンと比較して生体に対する異物反応が少なく過剰な免疫応答を起こさない”という仮説のもと実験を行った。
ラット初代培養骨髄由来マクロファージを用いたin vitroの実験系と、ラット大腿骨にチタン製ミニインプラントを埋入するin vivoの動物実験モデルを用いて、インプラント周囲におけるマクロファージのサブタイプとそれらの細胞から分泌されるサイトカインのプロファイルを検索した。in vitroの実験系では、光機能化されたチタン上で培養されたマクロファージの分泌するTNF-αは未処理群と比較して減少し、一方でIL-10の分泌は増加することが明らかとなった。動物実験モデルを用いた観察の結果、光機能化されたインプラント表面に付着するM1マクロファージは未処理群と比較して減少することが観察された。M2マクロファージについては差が認められなかった。
本研究の結果は、光機能化によるインプラント表面の改質が免疫担当細胞の挙動に影響することを示唆している。
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