| Project/Area Number |
20H03870
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
Izumi Kenji 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芳賀 永 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00292045)
石原 誠一郎 北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (10719933)
加来 賢 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (30547542)
佐藤 大祐 新潟大学, 研究推進機構, 助教 (70778703)
凌 一葦 新潟大学, 医歯学系, 助教 (70804540)
鈴木 絢子 新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (70869916)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | メカノバイオロジー / 口腔粘膜 / 口腔粘膜角化細胞 / 正角化 / 非角化 / 培養口腔粘膜 / 口腔粘膜上皮 / メカノトランスダクション / Nカドヘリン / 口腔粘膜上皮細胞 / 足場材 / ヤング率 / 上皮角化 / 硬さ / 口腔ケラチノサイト / 遺伝子発現 / 運動能 / 角化 / 足場材硬さ |
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| Outline of Research at the Start |
インプラント症例と歯周病患者の増加に伴い、培養口腔粘膜を用いた付着（角化）歯肉形成術の需要が高まっている。最近、培養基材の硬さの違いで間葉系幹細胞分化の方向性を制御できることが明らかになった。申請者は口腔粘膜角化細胞でも、硬い基材と柔らかい基材上では発現遺伝子が劇的に変化すると考え、硬さの異なるコラーゲン足場材に播種された口腔粘膜角化細胞の角化・分化レベルがどのように変動するかを明らかにし、培養口腔粘膜作成法に応用することを目的とする。角化・非角化上皮を再生できる足場材の硬さを突き止め、培養口腔粘膜作成法に応用することで、培養口腔粘膜の適用範囲が拡大し、より質の高い口腔粘膜再生医療をもたらす。
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| Outline of Final Research Achievements |
Although histology of oral mucosa often demonstrates dramatic change of keratinization pattern, for instance, at muco-gingival fold. However, the mechanism is not well-elucidated. This study aimed to investigate how the histological differences are regulated in terms of mechanobiology. Using human primary oral keratinocytes culturing on two types of collagen matrices with different stiffness and regular culture dishes, we examined micro-array analyses, histological observation of tissue-engineered oral mucosa and measurement of Young’s modulus. The gene expression analysis revealed that there are many genes that are up- and down-regulated depending on the stiffness. However, there are few genes specific to biological functions of oral keratinocytes. Furthermore, there were scarce differences of histological appearances and Young's modulus among cells grown on matirces with different stiffness. It may be required to increase the number of samples and matrix stiffness to be examined.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の結果から、口腔粘膜上皮角化細胞の分化・増殖という特徴的な事象は、足場材の硬さの違いによっても大いに制御されていることを示すと考えられた。特に口腔と言う器官は非常に複雑な解剖学的構造を呈していることから、今後口腔粘膜の再生医療を推進していく上で、メカノトランスダクション機構による細胞応答反応の検討は不可欠であることが示唆される。
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