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細胞-サイトカイン-吸収性足場材料による口腔組織再生に関する実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14370643
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 補綴理工系歯学
研究機関岩手医科大学

研究代表者

荒木 吉馬  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (20005036)

研究分担者 平 雅之  岩手医科大学, 歯学部, 助教授 (60179398)
石橋 寛二  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (90018771)
加茂 政晴  岩手医科大学, 歯学部, 助教授 (40214564)
田畑 泰彦  京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2003年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2002年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード生体組織工学 / 間葉系幹細胞 / 足場材料 / 成長因子 / DNAマイクロアレイ / ゼラチン / 再生医学 / アルカリ熱処理チタン / 骨系分化 / BMP-2 / 骨シアロ蛋白 / 徐放技術 / 血管新生 / ゼラチン足場 / 骨髄間質細胞 / ラット骨芽細胞UMR106 / 骨系分化の評価 / RT-PCR / b-FGF / 架橋酸性ゼラチン / コラーゲンスポンジ / 3次元培養 / コラーゲン / 遺伝子分析 / 皮下埋入試験
研究概要

研究成果は以下の4項目に分類される。
1.組織再生を目的とした細胞培養に関する研究では、口腔組織再生の鍵となる骨髄間質細胞や骨髄由来間葉系幹細胞の増殖と骨系分化に関する研究を行った。これらの細胞の増殖にはME培地を用い、骨系分化にはビタミンC、DEXとβグリセロホスフェートを配合したDME培地を用いる必要性が確認された。b-FGFの使用も増殖に効果的であった。また、培養株化細胞のサイトカイン発現や毒性効果に及ぼす菌体成分(LPS)や金属イオンの影響にも検討を加えた。外来刺激によってシグナリング機構が変化しその制御が今後の再生歯科医学に有効と示唆された。遺伝子の発現をDNAマイクロアレイによって評価した。骨系分化誘導にはTGF-βスーパーファミリーレセプターを発現する成長因子(リガンド)の使用が有効と示唆された。
2.組織再生を目的とした足場材料の開発研究では、生吸収性のコラーゲン、ゼラチンやポリグリコール酸系材料を用いてスポンジやハイドロゲルを調製し、生吸収性や細胞付着性に検討を加えた。ゼラチンは成長因子徐放性足場材料として有用で、生分解性は化学架橋度に依存していた。コラーゲンスポンジは再生の足場及び細胞播種担体として有用であった。
3.動物実験によって足場材料(ポリ乳酸、コラーゲンゲル、酸性ゼラチン)の生分解性の評価を皮下埋入試験によって行った。実験動物に作製した頭蓋骨欠損部を足場材料(酸性ゼラチン)と成長因子(b-FGF)の徐放によって修復し、その過程を検討した。
4.アルカリ熱処理したチタンを人工体液に浸漬し、表面にアパタイト層を生成した。このアパタイト層は構造解析の結果、生吸収性を有する骨類似炭酸アパタイトであることが判明した。また、骨芽細胞の骨系分化を有意に促進することがRT-PCRによって確認された。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 図書 (2件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] Bio-sorption of acidic gelatin hydro-gels implanted in the back tissues of Fisher's rats2005

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Furuuchi, H., Saitoh, S., Sugiyama, Y., Sekiyama, S., Araki, Y., Tabata, Y
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 32・5

      ページ: 382-387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bio-sorption of acidic gelatin Hydro-gels implanted in the back tissues of Fisher's rats.2005

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Furuuchi, H., Saitoh, S., Sugiyama, Y., Sekiyama, S., Araki, Y., Tabata, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 32

      ページ: 382-387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in biodegradable sponges composed of gelatin and beta-tricalcium phosphate2005

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Yamamoto, Tabata, Y
    • 雑誌名

      Biomaterials 26・17

      ページ: 3587-3596

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Bio-sorption of acidic gelatin hydro-gels implanted in the back tissues of Fisher's rats2005

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Furuuchi, H., Saitoh, S., Sugiyama, Y.他3名
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil 31(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 再生医療の実現に必要な材料と先端医工学技術2005

    • 著者名/発表者名
      田畑泰彦
    • 雑誌名

      再生医療 4・1

      ページ: 100-109

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of apatite formed on alkaline-heat-treated Ti2004

    • 著者名/発表者名
      Chosa, N., Taira, M., Saitoh, S., Sato, N., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Dent.Res. 83・6

      ページ: 465-469

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of the medium type, serum amount and dexamethasone induction on the cell proliferation and alkaline phosphatase activity of twice-passaged SD rats' bone marrow stromal cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Chosa, N., Saitoh, S., Sasaki, K., Satp, N., Takahashi, J., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Tissue Eng. 1(1)

      ページ: 59-68

    • NAID

      110006164146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of apatite formed on alkaline-heat-treated Ti.2004

    • 著者名/発表者名
      Chosa, N., Taira, M., Saitoh, S.N., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Dent.Res. 83(6)

      ページ: 465-469

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SEM observations of three 3D commercial scaffolds and one core commercial bone-defect filling block2004

    • 著者名/発表者名
      Taira, N., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Tissue Eng. 1・1

      ページ: 97-102

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] チタン粉末に対するマクロファージ様細胞RAW264の生体反応に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      平 雅之, 佐々木かおり, 斎藤設雄, 荒木吉馬
    • 雑誌名

      歯科材料・器械 23・5

      ページ: 385-385

    • NAID

      130006963937

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cellular reactions to polylactide-based sponge and collagen gel in subcutaneous tissue2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Araki, Y., Nakao, H., Takahashi, J., Hyon, S.H., Tsutsumi, S.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 30・1

      ページ: 106-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of two vitamins, two growth factors and dexamethasone on the proliferation of rat bone marrow stromal cells and osteoblastic MC3T3-E1 cells2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Nakao, H., Takahashi, J., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 30・7

      ページ: 697-701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Studies on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells cultured in type I collagen gel by RT-PCR analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Toyosawa, S., Ijyuin, N., Takahashi, J., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 30・8

      ページ: 802-807

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of the medium, serum and dexamethasone on the cell proliferation and alkaline phosphatase activity of twice-passaged SD rats' bone marrow stromal cells2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Chosa, N., Sasaki K., Saitoh, S., Sato, N., Takahashi, J., Araki, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Oral Tissue Engineering 1・1

      ページ: 59-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cellular reactions to polylactide-based sponge and collagen gel in subcutaneous tissue.2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Araki, Y., Nakao, H., Takahashi, J., Hyon, S.H., Tsutsumi, S.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 30(1)

      ページ: 106-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of two vitamins, two growth factors and dexamethasone on the proliferation of rat bone marrow stromal cells and osteoblastic MC3T3-E1 cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Nakao, H., Takahasi, J., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 30(7)

      ページ: 697-701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Studies on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells cultured in type I collagen gel by RT-PCR analysis.2003

    • 著者名/発表者名
      Taira, M., Toyosawa, S., Ijyuin, N., Takahashi, J., Araki, Y.
    • 雑誌名

      J.Oral Rehabil. 30(8)

      ページ: 802-807

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] ここまで進んだ再生医療の実際2003

    • 著者名/発表者名
      田畑泰彦
    • 総ページ数
      195
    • 出版者
      羊土社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Actual case presentations of recent re-generative medicine. (1st edition)2003

    • 著者名/発表者名
      Tabata, Y.
    • 総ページ数
      195
    • 出版者
      Yodosha, Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taira, M., Araki, Y., Nakao, H., Takahashi, J., Hyon, S.H., Tsutsumi, S.: "Cellular reactions to polylactide-based sponge and collagen gel in subcutaneous tissue"J.Oral Rehabil.. 30(1). 106-109 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Nakao, H., Takahashi, J., Araki, Y.: "Effects of two vitamins, two growth factors and dexamethasone on the proliferation of rat bone marrow stromal cells and osteoblastic MC3T3-E1 cells"J.Oral Rehabil.. 30・7. 697-701 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Toyosawa, S., Ijyuin, N., Takahashi, J., Araki, Y.: "Studies on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells cultured in type I collagen gel by RT-PCR analysis"J.Oral Rehabil.. 30・8. 802-807 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Furuuchi, H., Saitoh, S., Sugiyama, Y., Sekiyama, S., Araki, Y., Tabata: "Bio-sorption of acidic gelatin hydro-gels implanted in the back tissues of Fisher's rats"J.Oral Rehabil.. 31(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Chosa, N., Sasaki, K., Saitoh, S., Sato, N., Takahashi, J., Araki, Y.: "Effects of the medium, serum and dexamethasone on the cell proliteration and alkaline phosphatase activity of twice-passaged SD rats' bone marrow stromal cells"Journal of Oral Tissue Engineering. 1・1(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田畑泰彦(編): "ここまで進んだ再生医療の実際"羊土社. 196 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Araki, Y.: "DTG thermal analyses and viscosity measurements of three commercial agar impression materials"Journal of Oral Rehabilitation. 30・1. 697-701 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hashimoto M., Ohno H., Kaga M., Sano H., Araki Y., Kubota M.他: "Over-etching effects on micro-tensile bond strength and failure patterns for two dentin bonding systems"Journal of Dentistry. 30・2. 99-105 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 帖佐直幸, 平 雅之, 加茂政晴, 客本済子, 佐藤詔子: "アパタイト薄膜上におけるヒト骨芽細胞様細胞の骨分化能について"歯科基礎医学雑誌. 44・5. 437 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Araki, Y., Nakao, H., Takahashi, J., Hyon, S.H., 他1名: "Cellular reactions to polylactide-based sponge and collagen gel in subcutaneous tissue"Journal of Oral Rehabilitation. 30・1. 106-109 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Nakao, H., Takahashi, J., Araki, Y.: "Effect of two vitamins, two growth factors and dexamethasone on the proliferation of rat bone marrow stromal cells and osteoblastic MC3T3-E1 cells"Journal of Oral Rehabilitation. 30(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Taira, M., Toyosawa, S., Ijyuin, N., Takahashi, J., Araki, Y.: "Studies on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells cultured in type I collagen gel by RT-PCR analysis"Journal of Oral Rehabilitation. 30(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 原田英光, 田畑泰彦, 米田正始 他: "歯周組織および顎骨の再生誘導メカニズムの解明と組織再生療法の開発I"岩手医科大学先進歯科医療研究センター オープンリサーチ委員会. 39 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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