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コラ-ゲン・アパタイト複合マトリックス内での細胞分化

研究課題

研究課題/領域番号 02454421
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関北海道大学

研究代表者

久保木 芳徳  北海道大学, 歯学部, 教授 (00014001)

研究分担者 滝田 裕子  北海道大学, 歯学部, 教務職員 (30125330)
藤沢 隆一  北海道大学, 歯学部, 助手 (40190029)
水野 守道  北海道大学, 歯学部, 助手 (10125354)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1991年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1990年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワード三次元細胞支持体 / コラ-ゲン / アルカリホスファタ-ゼ / 骨芽細胞 / ハイドロキシアパタイト / 足場依存性 / 骨形成タンパク質 / BMP / 細胞外基質 / アルカリフォスファタ-ゼ
研究概要

血液細胞などの浮遊細胞を除けば多くの正常細胞は足場依存性であり適切な支持体を必要とする。従来の細胞培養法における支持体はプラスチック製シャ-レという二次元平面上でなされており、三次元支持体としてはコラ-ゲンなどのゲルが試みられているに過ぎない。我々は結合組織の細胞とくに骨芽細胞の分化には、コラ-ゲン線維とアパタイトの2大成分を主とした固体基質が生体内における支持体になっている事実に着目し、新しい三次元細胞支持体を考案してin vitroおよびin vivoの実験を行い次の結果を得た。
1.骨芽細胞をコラ-ゲンゲル上にて培養するとプラスチック平板と同程度の分化速度〔アルカリホスファタ-ゼ(ALP)を指標とする〕を示し、約20日で骨様組織を形成した。ここに骨形成タンパク質(BMP)の粗抽出液を加えるとALP活性は2倍に上昇した。2.アパタイト顆粒をシャ-レ上に敷いて骨芽細胞を培養すると対照のシャ-レよりも数倍の細胞数に達し且、総ALP活性も増大した。3.このアパタイト顆粒にI型コラ-ゲンを配合すると、アパタイト単独よりもALP活性が約4倍も上昇した。さらに、両系にリコンビナントBMPー2を加えた結果はいずれも約20%ALP活性が上昇した。アパタイトにコラ-ゲンを添加すると、BMPの添加効果を上まわって分化を促進させたことは、この複合体が骨芽細胞の分化にきわめて効果的なin vitro用の支持体であることがわかった。4.多孔質顆粒状アパタイトおよびコラ-ゲン線維膜を調製し、これに精製BMPを含浸させてラットの皮下に埋植したところ、前者では直接骨形成(軟骨形成を経過せず)が起き、後者では膜内部に軟骨が、表面には骨が形成された。以上により、骨芽装胞の分化はコラ-ゲンとアパタイトから構成される支持体に大きく依存することが明らかにされた。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "HIGH-RESOLUTION SOLID-STATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTRA OF DENTIN COLLAGEN" Biochem.Giophis.Res.Commun.167. 761-766 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "Studies on conformation changes in the aminoーterminal segment of bovine bone Gla protein" 歯科基礎医学会誌. 32. 174-179 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保木 芳徳: "骨形成の基礎と臨床ー硬組織再建の原理ー" 日本口蓋裂学会誌. 16. 169-179 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "Preferential adsorption of dentin and bone acidic proteins on the ( 100 ) face of hydroxyapatite crystals" Biochimica et Biophysica Acta. 1075. 56-60 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuboki et.al.: "Histidinoalanine-Containing Phosphoprotein in Bone" Calcif Tissue Int. 48. 196-203 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuboki et.al.: "Time-Dependent Changes of Collagan Cross-links and their precursors in the Culture of Osteogenic Cells" Calcif Tissue Int.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤本 大三郎編,久保木 芳徳,他著: "細胞外マトリックスのバイオサイエンスとバイオテクノロジ-" 株式会社アイピ-シ-, 448 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kuboki et.al.In:Davies JD ( ed ): "The bone-biomaterial interface" Univ.Toronto Press, 502 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Fujisawa, Y. Kuboki: "Studies on conformational changes in the aminoterminal segment of bovine Gla protein." Jap. J. Oral Biol.32. 174-179 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Fujisawa, Y. Kuboki: "High-resolution solid-state nuclear magnetic resonance spectra of dentin collagen." Biochem. Biophys. Res. Commun.167. 761-766 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kuboki, H. Takita, R, Fujisawa, H. Yamaguchi, H. Yamada, M. Tazaki, Y. Ohnuma, M. Mizuno, M. Tsuzaki: "Histidinoalanine-Containing phosphoprotein in Bone." Calcif Tissue Int. 48. 196-203 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mizuno, M. C. Farach-Carson, G. J. Pinero, R. Fujisawa, J. C. Brunn, J. M. Seyer, G. R. Bousfield, M. P. Mark, W. T. Butler: "Identification of the rat bone 60K acidic glycoprotein as alpha2HS-glycoprotein." Bone and Mineral,. 13. 1-21 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Fujisawa, Y. Kuboki: "Preferential adsorption of dentin and bone acidic proteins on the (100) face of hydroxyapatite crystals." Biochimica et Biophysica Acta,. 1075. 56-60 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iijima, H. Takita, Y. Moriwaki, Y. Kuboki: "Difference of the organic component between the mineralized and the non-mineralized layers of lingula." Comp. Biochem. Physiol.98A. 379-382 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kuboki, A. Kudo, M. Mizuno, M. Kawamura: "Time-Dependent Changes of Collagen Cross-links and their precursors in the Culture of Osteogenic Cells." Calcif Tissue Int,.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mizuno, Y. Kuboki: "An Osteonectin-like Protein in the Matrix of Cultured Osteogenic Cell-Line MC3T3E1. which is associated with Calcification." Calcif Tissue Int,.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Fujisawa, Y. Kuboki: "Affinity of bone sialoprotein and several other bone and dentin acidic proteins to collagen fibrils." Calcif Tissue Int,.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Ono, T. Ohura, M. Murata, H. Yamaguchi, Y. Ohnuma, Y. Kuboki: "A Study on Bone Induction in Hydroxyapatite Combined with Bone Morphogenetic Protein." Plastic and Reconstructive Surgery,.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kuboki, H. Yamaguchi, A. Yokoyama, M. Murata, H. Takita M. Tazaki, M. Mizuno, T. Hasegawa, S. Iida, K. Shigenobu, R. Fujisawa, M. Kawamura, T. Atsuta, A. Matsumoto. H. Kato, H. Y. Zhou, I. Ono, N. Takeshita, N. Nagai: "Osteogenesis Induced by BMP-Coated Biomaterials Biochemical Principles of Bone Reconstrution in Dentistry." The bone-biomaterial interface (In : Davies JD ed). Univ. Toronto press. 127-138 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kuboki, T. Watanabe, M. Tazaki, H. Takita: "Comparative Biochemistry of Bone Matrix Proteins in bovine and Fish." Mechanisms and Phylogeny of Mineralization in Biological Systems. Springer-Verlag. 495-500 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Fujisawa, Y. Kuboki: "Interactions of Bovine Dentin Phosphophoryn with Calcium." Mechanisms and Phylogeny of Mineralization in Biological Systems. Springer-Verlag. 107-110 (1991)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iijima, Y. Moriwaki, Y. Kuboki: "Orientation of Apatite and the Organic Matrix in Lingula Shells." Mechanisms and Phylogeny of Mineralization in Biological Systems. Springer-Verlag. 433-438 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "HIGHーRESOLUTION SOLIDーSTATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTRA OF DENTIN COLLAGEN" Biochem.Biophis.Res.Commun.167. 761-766 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "Studies on conformation changes in the aminoーterminal segment of bovine bone Gla protein" 歯科基礎医学会誌. 32. 174-179 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 久保木 芳徳: "骨形成の基礎と臨床ー硬組織再建の原理ー" 日本口蓋裂学会誌. 16. 169-179 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "Preferential adsorption of dentin and bone acidic proteins on the(100)face of hydroxyapatite crystals" Biochimica et Biophysica Acta. 1075. 56-60 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuboki et.al.: "HistidinoalanineーContaining Phosphoprotein in Bone" Calcif Tissue Int. 48. 196-203 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuboki et.al.: "TimeーDependent Changes of Collagen Crossーlinks and their Precursors in the Culture of Osteogenic Cells" Calcif Tissue Int.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 藤本 大三郎 編,久保木 芳徳,他著: "細胞外マトリックスのバイオサイエンスとバイオテクノロジ-" 株式会社アイピ-シ-, 448 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kuboki et.al.In:Davies JD(ed): "The boneーbiomaterial interface" Univ.Tronto Press, 502 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 久保木 芳徳 藤沢 隆一: "顎関節症の生化学" 歯界展望/別冊. 85-91 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ryuichi Fujisawa and Yoshinori Kuboki: "Studies on conformation changes in the aminoーterminal segment of bovine bone Gla protein" 歯科基礎医学会誌. 32. 174-179 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 久保木 芳徳 水野 守道 山口 博雄: "骨の治癒" 細胞. 22. 31-35 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] R.Fujisawa and Y.Kuboki: "HIGHーRESOLUTION SOLIDーSTATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTRA OF DENTIN COLLAGEN" Biochem.Biophis.Res.Commun.167. 761-766 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinori Kuboki et.al.: "HistidinoalanineーContaining Phosphoprotein in Bone" Calcified Tissue International. 47. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinori Kuboki et.al.: "TimeーDependent Changes of Collagen Crossーlinks and their Precursors in the Culture of Osteogenic Cells" Calcified Tissue International. 47. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 藤本 大三郎 編、久保木 芳徳、他著: "細胞外マトリクスのバイオサイエンスとバイオテクノロジ-" 株式会社アイピ-シ-, 448 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬野 悍二 編、久保木 芳徳、他著: "バイオサイエンス戦略マニュアル" 共立出版, 740 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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