• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Research-status Report

骨再生を賦活化する炭酸含有アパタイト骨補填材の創製と細胞応答メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 26462984
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

川木 晴美  朝日大学, 歯学部, 講師 (70513670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土井 豊  朝日大学, 歯学部, 名誉教授 (40116067)
近藤 信夫  朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072)
田辺 俊一郎  朝日大学, 歯学部, 准教授 (60227197)
高山 英次  朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446)
神谷 真子  朝日大学, 経営学部, 准教授 (80181907)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords炭酸含有アパタイト / 骨再生 / 骨補填材 / 生体親和性 / バイオマテリアル / バイオアクティブ / 界面細胞動態 / MAPK
Outline of Annual Research Achievements

本年度は①焼成後の炭酸含有アパタイト(CA)の物性を前年度に引き続き、さらに詳細に解析、②解析する細胞種を増やし、CA上での培養細胞の応答解析、①②の結果から③動物モデルへの移植実験評価を行い、CAの骨再生能について検討、④各種骨補填材に吸着するタンパク質のスクリーニングを計画し、以下の結果を得た。
① 焼成温度によって変化する残存炭酸量をFT-IRにより相対量を検討した。さらに、KBr法により絶対量の定量を行っている。
② CA上での細胞培養系による評価では、ヒト骨髄由来間質細胞と同様に、脂肪組織由来幹細胞、歯髄由来幹細胞でも低温焼成のCA上でVinculin陽性焦点接着班が顕著にみられ、細胞増殖が促進された。次いで、骨芽細胞様細胞への分化について検討したところ、高温焼成CAおよび水酸化アパタイト(HA)上の細胞でp38 MAPKのリン酸化が顕著であり、ALP活性の上昇、骨芽細胞分化マーカー遺伝子のmRNA発現上昇が顕著にみられ、p38 MAPK経路の阻害剤でこれらが顕著に低下したことから、骨芽細胞様細胞への分化については、CAやHAの高い結晶性とp38 MAPK経路が関与している可能性が示された。
③ 動物モデルを用いたCAの骨再生能の検討では、ラット大腿骨に骨欠損を作製し、CA他、既存の人工骨補填材を填入し、組織応答について術後7日から3か月の切片を作製し、免疫染色により解析した結果、術後21日で、骨補填材周囲に骨芽細胞の分化マーカーであるオステオカルシン陽性細胞が多数みられ、また、これらの細胞の多くがリン酸化p38 MAPK陽性であり、in vitroの実験で得た結果を支持する結果を得られた。
④ 各種骨補填材に吸着するタンパク質のスクリーニングでは、CAで焼成温度の違いによる吸着タンパク質の泳動パターンに大きな変化は見られなかったが、低温焼成のCAで吸着量が増加する傾向にあった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

CA上での培養細胞の応答解析を、異なる組織由来の未分化な細胞種についても検討し、細胞接着、増殖に次いで、骨形成に重要なステップである骨芽細胞への分化に関与するMAPK経路の同定を行い、さらに、動物モデルでの骨補填材填入実験を、タイムコースを設けて予定通り進めることができた。各種骨補填材に吸着するタンパク質についても予定通り、スクリーニングを行い、次年度の解析対象を絞ることができたため。

Strategy for Future Research Activity

本年度の結果をふまえ、CAの有用性についてさらに解析を進めるために当初の計画通り以下のように研究を進める。
(1)引き続きCAの焼成条件および物性と、CA上の培養細胞の動態の関係を様々な細胞種で行う。
(2)填入後7日、21日、3か月、6か月、1年と、タイムコースをとった動物モデルを作製して、骨再生における経時的な組織応答を解析する。
(3)インテグリンシグナルおよびMAPK経路の賦活化に、CAに吸着する培地中の血清成分が関与すると推測されるため、各種骨補填材を血清中に浸漬し、吸着したタンパク質の電気泳動を行い、特異的な吸着性を示すタンパク質について検討する。
以上の計画を遂行して得たデータを論文にまとめる。

Remarks

http://scw.asahi-u.ac.jp/~biochem/index.html

  • Research Products

    (29 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (23 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Western blotting analyses of CCN proteins.2016

    • Author(s)
      Kawaki H, Kubota S, Takigawa M.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Immunohistochemical analyses of CCN proteins.2016

    • Author(s)
      Kawaki H, Kubota S, Takigawa M.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analyses of signaling pathways activated by CCN proteins.2016

    • Author(s)
      Kawaki H, Kubota S, Takigawa M.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Role of CCN2 in Amino Acid Metabolism of Chondrocytes.2016

    • Author(s)
      Murase Y, Hattori T, Aoyama E, Nishida T, Maeda-Uematsu A, Kawaki H, Lyons KM, Sasaki A, Takigawa M, Kubota S.
    • Journal Title

      J Cell Biochem

      Volume: 117 Pages: 927-937

    • DOI

      10.1002/jcb.25377.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Producing Capabilities of Interferon-gamma and Interleukin-10 in Peripheral Blood from Oral Squamous Cell Carcinoma Patients.2015

    • Author(s)
      Naganawa K, Takayama E, Adachi M, Mitsudo K, Iida M, Kamiya-Mizuno M, Kawaki H, Ichinose M, Motohashi M, Muramatsu Y, Tohnai I, Sumitomo S, Shikimori M, Kondoh N.
    • Journal Title

      Open Dent J

      Volume: 31 Pages: 120-124

    • DOI

      10.2174/1874210601509010120.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] がんモデル動物を用いた悪性度の違いによる全身免疫能変化の解析2015

    • Author(s)
      増田潤子, 高山英次, 佐藤あやの, 守本祐司, 本庶仁子, 石塚俊晶, 徳野慎一, 青笹季文, 光吉俊二, 重廣司, 前野成実, 村上宏, 笠井智成, 水谷 昭文, Arun Vaidyanath, 妹尾 彬正, 川木晴美, 神谷(水野) 真子, 近藤信夫, 一瀬雅夫, 一戸辰夫, 妹尾昌治
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会, 第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] 炭酸含有アパタイトの骨補填材として評価と破骨細胞分化に対する機能解析2015

    • Author(s)
      髙橋 潤, 川木晴美, 近藤雄三, 山田尚子, 長谷川ユカ, 近藤信夫, 永原國央
    • Organizer
      第19回日本顎顔面インプラント学会
    • Place of Presentation
      横須賀市
    • Year and Date
      2015-11-28 – 2015-11-29
  • [Presentation] S-PRGフィラーの生体活性を有する歯科材料への応用のための細胞生物学的評価2015

    • Author(s)
      新谷耕平, 川木晴美, 森田侑宜, 玄 太裕, 近藤信夫, 堀田正人
    • Organizer
      第143回日本歯科保存学会秋季大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-13
  • [Presentation] 象牙質 / 幹細胞ハイブリッド骨補填材の機能評価2015

    • Author(s)
      奥野公巳郎, 川木晴美, 田中雅士, 小栗健策, 森 春菜, 河野 哲, 近藤信夫, 吉田隆一
    • Organizer
      第143回日本歯科保存学会秋季大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-13
  • [Presentation] 試作ケイ酸カルシウムの覆髄剤としての特性2015

    • Author(s)
      林佑美代, 堀 雅晴, 河野 哲, 川木晴美, 玉置幸道, 吉田隆一
    • Organizer
      第143回日本歯科保存学会秋季大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-13
  • [Presentation] S-PRGフィラー抽出液の細胞培養系での評価 ― イオンの溶出挙動と細胞応答 ―2015

    • Author(s)
      川木晴美, 新谷耕平, 近藤信夫, 堀田正人
    • Organizer
      第1回生体機能性材料“S-PRGフィラー”研究会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2015-10-23
  • [Presentation] マウス口腔扁平上皮癌と脾細胞の共培養系におけるサイトカイン産生能の検討2015

    • Author(s)
      稲垣俊弘, 川木晴美, 髙山英次, 伊藤宏衣, 鷲見成紀, 足立充隆, 住友伸一郎, 村松泰徳, 近藤信夫
    • Organizer
      第60回日本口腔外科学会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2015-10-16 – 2015-10-18
  • [Presentation] チタン材料に対する真空紫外光処理効果と保存法の検討2015

    • Author(s)
      新谷耕平, 川木晴美, 堀口敬司, 梶本忠保, 吉成正雄, 近藤信夫, 堀田正人, 土井 豊
    • Organizer
      第66回日本歯科理工学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-10-03 – 2015-10-04
  • [Presentation] 象牙質顆粒と幹細胞を組み合わせたハイブリッド骨補填材の生体内での評価2015

    • Author(s)
      奥野公巳郎, 川木晴美, 田中雅士, 小栗健策, 森 春菜, 河野 哲, 近藤信夫, 吉田隆一
    • Organizer
      第11回日本歯内療法学会中部支部会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-27
  • [Presentation] 真空紫外光照射後のチタン盤上でのヒト骨髄由来幹細胞の動態解析2015

    • Author(s)
      川木晴美, 新谷耕平, 堀口敬司, 土井 豊, 堀田正人
    • Organizer
      第45回日本口腔インプラント学会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [Presentation] 炭酸含有アパタイトを骨補填材として応用した際の生体内での動態評価2015

    • Author(s)
      髙橋 潤,  川木晴美, 近藤雄三, 土井 豊, 永原國央
    • Organizer
      第45回日本口腔インプラント学会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [Presentation] Er:YAGレーザーのインプラント体表面への応用2015

    • Author(s)
      新谷耕平, 梶本忠保, 川木晴美, 土井 豊, 堀田正人
    • Organizer
      第45回日本口腔インプラント学会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [Presentation] マウス口腔扁平上皮癌細胞株(Sq1979)のリンパ節転移巣由来サブクローン(L細胞)によるTh1 型免疫反応の促進;その制御因子の同定と機能解析2015

    • Author(s)
      足立充隆, 神谷真子, 川木晴美, 高山英次, 稲垣俊弘, 伊藤宏衣, 鷲見成紀, 村松泰徳, 住友伸一郎, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] マウス口腔扁平上皮癌の悪性化にともなう脾細胞のサイトカイン産生能の改変機構2015

    • Author(s)
      稲垣俊弘, 神谷真子, 川木晴美, 髙山英次, 伊藤宏衣, 鷲見成紀, 足立充隆, 住友伸一郎, 村松泰徳, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] マウス口腔扁平上皮癌細胞株(Sq1979)の液性因子による間葉系細胞(10T1/2)を介したc-c motif chemokine 2(Ccl2)発現の誘導2015

    • Author(s)
      伊藤宏衣, 足立充隆, 神谷真子, 川木晴美, 高山英次, 稲垣俊弘, 鷲見成紀, 村松泰徳, 住友伸一郎, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] マウス口腔扁平上皮癌の悪性形質獲得に伴う脾細胞の抗腫瘍免疫応答の変化2015

    • Author(s)
      鷲見成紀, 神谷真子, 川木晴美, 高山英次, 伊藤宏衣, 足立充隆, 稲垣俊弘, 村松泰徳, 住友伸一郎, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] 親水化チタン基盤上でのヒト骨髄由来幹細胞の動態解析2015

    • Author(s)
      新谷耕平, 川木晴美, 神谷真子, 髙山英次, 堀田正人, 土井 豊, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] 培養幹細胞を併用した象牙質顆粒の骨補填材としての動態評価2015

    • Author(s)
      奥野公巳郎, 川木晴美, 田中雅士, 小栗健策, 河野 哲, 神谷真子, 髙山英次, 吉田隆一, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] 炭酸含有アパタイト骨補填材を用いた骨再生評価2015

    • Author(s)
      髙橋 潤,  川木晴美, 近藤雄三, 神谷真子 髙山英次 土井 豊, 田辺俊一郎, 永原國央, 近藤信夫
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [Presentation] 悪性度の異なるマウス口腔扁平上皮癌によって引き起こされる脾細胞の抗腫瘍免疫応答能の変化2015

    • Author(s)
      鷲見成紀, 伊藤宏衣, 稲垣俊弘, 梅村直己, 神谷真子, 川木晴美,、高山英次、近藤信夫、住友伸一郎.
    • Organizer
      第58回日本口腔科学会中部地方部会
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      2015-09-06
  • [Presentation] CCN2/CTGFはin vivoの機械的刺激に対する初期反応において縫合細胞の血管内皮細胞分化と骨細胞のアポトーシスを誘導する2015

    • Author(s)
      竹下信郎, 佐々木紀代, 星 健治, 川木晴美, 長谷川正和, 山本照子
    • Organizer
      第7回日本CCN研究会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2015-08-29
  • [Presentation] 2種の幹細胞を用いた象牙質・幹細胞凝集複合体のよる歯周組織再生療法2015

    • Author(s)
      田中雅士, 川木晴美, 奥野公巳郎, 小栗健策, 森 春菜, 河野 哲, 近藤信夫, 吉田隆一
    • Organizer
      第142回日本歯科保存学会春季大会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-06-25 – 2015-06-26
  • [Presentation] 炭酸含有アパタイトを足場材料とした骨芽細胞分化の特性解析2015

    • Author(s)
      近藤雄三,川木晴美,髙橋 潤,田辺俊一郎,近藤信夫,永原國央
    • Organizer
      第69回 NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-05-13 – 2015-05-15
  • [Remarks] 朝日大学歯学部口腔生化学分野ホームページ

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi