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過酷な培養環境に応答した細胞由来因子群による骨再生法

研究課題

研究課題/領域番号 16H05540
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 外科系歯学
研究機関名古屋大学

研究代表者

日比 英晴  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90345885)

研究分担者 黒田 健介  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (00283408)
土屋 周平  名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20569785)
興戸 正純  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50126843)
片桐 渉  名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (10437030)
山本 朗仁  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (50244083)
研究協力者 山本 朗仁  徳島大学, 医歯薬学研究部, 教授 (50244083)
片桐 渉  新潟大学, 医歯学総合研究科, 准教授 (10437030)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
キーワード移植・再生医療 / 再生医学 / 歯学
研究成果の概要

幹細胞は低酸素濃度や機械的ストレスにより刺激されると血管および骨形成に関連する遺伝子の発現率が上昇し,細胞培養上清中にはそれらに起因するタンパク量が増加した.この培養上清をさまざまな組織欠損および炎症性組織傷害モデルに適用すると,炎症を制御し組織を修復し再生させること,その機序は局在するマクロファージが極性転換し,局所に動員される生体内組織形成細胞が血管網を構築し,組織を修復あるいは適合組織を形成することがわかった.この培養上清中に含まれる成長因子や基質を同定し,目的とする機能別にそれらの最適な組み合わせを明らかにし,それらが実際に組織を修復あるいは再生させることを実験動物モデルで示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

幹細胞は培養環境が過酷なほどそれに適応し生存しようとしてさまざまな基質や因子群を生成し,それらが培養上清中には含まれる.これらが炎症を制御し組織を修復あるいは適合組織を再生させる効果は因子群では単独因子と比べて極めて低濃度で得られており,この理由は生体内の複雑な組織修復および形成過程を並行的かつ連続的に進めているからであり,この効能は効率的なだけでなく生理的でもあると考えられる.さらに目的とする機能別に有効な因子群を明らかにでき,製剤化および創薬への途を開いた.以上の方法は培養細胞を生体内に導入する従来の再生医療と比べて,調節性,安全性,普遍性の点で優れ,時間的,経済的に有利であると考える.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Mouse Distraction Osteogenesis Model2018

    • 著者名/発表者名
      Fujio Masahito、Osawa Yusuke、Matsushita Masaki、Ogisu Kota、Tsuchiya Shuhei、Kitoh Hiroshi、Hibi Hideharu
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 141 号: 141 ページ: 0-0

    • DOI

      10.3791/57925

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dental pulp-derived stem cell conditioned medium to regenerate peripheral nerves in a novel animal model of dysphagia2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuruta Takeshi、Sakai Kiyoshi、Watanabe Junna、Katagiri Wataru、Hibi Hideharu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 12 ページ: e0208938-e0208938

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0208938

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kaempferol-immobilized titanium dioxide promotes formation of new bone: effects of loading methods on bone marrow stromal cell differentiation in vivo and in vitro2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchiya, K. Sugimoto, H. Kamio, K. Okabe, K. Kuroda, M. Okido, H. Hibi
    • 雑誌名

      International Journal of Nanomedicine

      巻: 13 ページ: 1665-1676

    • DOI

      10.2147/ijn.s150786

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Secretomes from mesenchymal stem cells participate in the regulation of osteoclastogenesis in vitro2017

    • 著者名/発表者名
      Ogata K, Katagiri W, Hibi H
    • 雑誌名

      Clinical Oral Investigations

      巻: 21 号: 6 ページ: 1979-1988

    • DOI

      10.1007/s00784-016-1986-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secreted Ectodomain of Sialic Acid-Binding Ig-Like Lectin-9 and Monocyte Chemoattractant Protein-1 Synergistically Regenerate Transected Rat Peripheral Nerves by Altering Macrophage Polarity2017

    • 著者名/発表者名
      Kano, F. Matsubara, K. Ueda, M. Hibi, H. Yamamoto, A.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 3 号: 3 ページ: 641-653

    • DOI

      10.1002/stem.2534

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A defined mix of cytokines mimics conditioned medium from cultures of bone marrow-derived mesenchymal stem cells and elicits bone regeneration2017

    • 著者名/発表者名
      Katagiri W, Sakaguchi K, Kawai T, Wakayama Y, Osugi M, Hibi H
    • 雑誌名

      Cell Proliferation

      巻: in press 号: 3

    • DOI

      10.1111/cpr.12333

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secreted ectodomain of SIGLEC-9 and MCP-1 synergistically improve acute liver failure in rats by altering macrophage polarity2017

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Ishigami M, Matsushita Y, Hirata M, Matsubara K, Ishikawa T, Hibi H, Ueda M, Hirooka Y, Goto H, Yamamoto A
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 44043-44043

    • DOI

      10.1038/srep44043

    • NAID

      120006306638

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical study of bone regeneration by conditioned medium from mesenchymal stem cells after maxillary sinus floor elevation2017

    • 著者名/発表者名
      Katagiri W, Watanabe J, Toyama N, Osugi M, Sakaguchi K, Hibi H
    • 雑誌名

      Implant Dentistry

      巻: 26 号: 4 ページ: 607-612

    • DOI

      10.1097/id.0000000000000618

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Periodontal tissue regeneration using the cytokine cocktail mimicking secretomes in the conditioned media from human mesenchymal stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi K, Katagiri W, Osugi M, Kawai T, Sugimura-Wakayama Y, Hibi H
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 26 号: 1 ページ: 100-106

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.01.065

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of bone proteins adsorbed onto the surface of titanium dioxide2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugimoto, S. Tsuchiya, M. Omori, R. Matsuda, M. Fujio, K. Kuroda,Okido, H. Hibi
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 7 ページ: 316-322

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2016.07.007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] M2マクロファージ誘導因子MCP-1/sSiglec9を用いた骨再生効果の検討2019

    • 著者名/発表者名
      石川純,加納史也,竹内千明,松下嘉泰,渡邉和代,日比英晴,山本朗仁
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Role of regenerative medicine in medical treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Hibi H
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビスホスホネート関連顎骨壊死に対する間葉系幹細胞由来エクソソームを用いた治療の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊純奈,酒井陽,岡部一登,若山有紀子,坂口晃平,鶴田剛士,日比英晴
    • 学会等名
      第72回日本口腔科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞培養上清を模した液性因子カクテル剤を用いた薬剤関連顎骨壊死の新規治療法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      緒方謙一,森山雅文,松村万由,片桐渉,日比英晴,中村誠司
    • 学会等名
      第72回日本口腔科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of mesenchymal stem cell-derived exosomes for rat BRONJ model2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe J, Sakai K, Okabe K, Sugimura Y, Sakaguchi K, Tsuruta T, Hibi H
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exosomes derived from mesenchymal stem cells enhanced bone regeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi K, Sakai K, Sugimura Y, Tsuruta T, Watanabe J, Katagiri W, Hibi H
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel approach to peripheral nerve regeneration using conditioned media2018

    • 著者名/発表者名
      Sugimura Y, Wakayama H, Sakaguchi K. Tsuruta T, Watanabe J, Katagiri W, Hibi H
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BRONJ 発症におけるエクソソームの効果の検討2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊純奈,酒井陽,日比英晴
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 伸展刺激下で得た細胞培養上清における骨形成能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      荻須宏太,藤尾正人,土屋周平,神尾尚伸,外山直人,日比英晴
    • 学会等名
      第63回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞由来エクソソームを用いた BRONJに対する治療の有効性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊純奈,酒井陽,岡部一登,椙村有紀子,坂口晃平,鶴田剛士,中道瑛司,日比英晴
    • 学会等名
      第63回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 骨髄間葉系幹細胞が分泌するエクソソームによる新規骨再生法2018

    • 著者名/発表者名
      坂口晃平,酒井陽,椙村有紀子,鶴田剛士,渡邊純奈,片桐渉,日比英晴
    • 学会等名
      第63回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チタン表面の大気圧プラズマ処理がマクロファージの挙動におよぼす影響の検討2018

    • 著者名/発表者名
      外山直人,土屋周平,原憲史,藤尾正人,岡部一登,佐世暁,荻須宏太,神尾尚伸,日比英晴
    • 学会等名
      第63回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 骨髄由来間葉系幹細胞が分泌するエクソソームによる新たな骨再生2018

    • 著者名/発表者名
      坂口晃平,酒井陽,片桐渉,若山有紀子,鶴田剛士,渡邊純奈,日比英晴
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Secreted ectodomain of sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin-9 and monocyte chemoattractant protein-1 derived from dental pulp stem cells synergistically regenerate transected rat peripheral nerves by altering macrophage polarity2017

    • 著者名/発表者名
      Kano F, Yamamoto A, Matsubara K, Hibi H
    • 学会等名
      23rd International Conference on Oral and Maxillofacial Surgeons
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラット末梢性嚥下障害モデルを用いた乳歯歯髄幹細胞由来成長因子の治療効果の検討2017

    • 著者名/発表者名
      鶴田剛士,片桐渉,大杉将嗣,酒井陽,若山有紀子,坂口晃平,渡邊純奈,日比英晴
    • 学会等名
      第71回日本口腔科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MCP-1 と sSiglec-9 はマクロファージの極性変化を介して骨再生を促進する2017

    • 著者名/発表者名
      加納史也,山本朗仁,石川純,市村典久,日比英晴
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 乳歯歯髄幹細胞由来成長因子は神経の血管新生を介してラット末梢性嚥下障害を改善する2017

    • 著者名/発表者名
      鶴田剛士,酒井陽,片桐渉,大杉将嗣,椙村有紀子,坂口晃平,渡邊純奈,日比英晴
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 乳歯歯髄幹細胞由来培養上清を用いた末梢神経再生治療の検討2017

    • 著者名/発表者名
      椙村有紀子,酒井陽,坂口晃平,鶴田剛士,渡邊純奈,片桐渉,日比英晴
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 他家骨髄由来間葉系細胞の移植による骨再生の検討2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊純奈,片桐渉,大杉将嗣,酒井陽,岡部一登,椙村有紀子,坂口晃平,鶴田剛士,外山直人,日比英晴
    • 学会等名
      第38回日本口腔インプラント学会中部支部学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 骨髄間葉系幹細胞由来培養上清を模倣した成長因子混合剤による歯周組織再生2016

    • 著者名/発表者名
      坂口晃平,片桐渉,大杉将嗣,酒井陽,椙村有紀子,鶴田剛士,渡邊純奈,日比英晴
    • 学会等名
      第61回日本口腔外科学会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] インプラント周囲の骨形成促進を目指したチタン表面へのケンフェロールの応用2016

    • 著者名/発表者名
      杉本圭佑,土屋周平,原憲史,藤尾正人,松下嘉泰,松田亮,佐世暁,日比英晴
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第125回学術大会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kaempferolを用いた新規骨補填材料の開発2016

    • 著者名/発表者名
      松下嘉泰,土屋周平,原憲史,藤尾正人,杉本圭佑,松田亮,佐世暁,日比英晴
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第125回学術大会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] The Sinus Bone Graft, Third Edition2019

    • 著者名/発表者名
      Hibi H, Katagiri W, Tsuchiya S, Omori M, Ueda M
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      Quintessence Publishing
    • ISBN
      9780867157918
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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