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RGD配列に富む細胞高親和性リコンビナントペプチドからなる骨再生足場素材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K11801
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 歯科医用工学・再生歯学
研究機関新潟大学

研究代表者

星名 秀行  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (30173587)

研究分担者 永田 昌毅  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (10242439)
川瀬 知之  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90191999)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリコンビナントペプチ / 再生医療 / 骨再生 / 骨膜 / 歯学 / 細胞培養 / 移植・再生医療 / 培養
研究実績の概要

【リコンビナントRGDペプチド(FBG)の増殖・分化促進作用】FBGコーティングシャーレへの骨膜細胞の接着、骨分化誘導効果を解析した。骨膜をM199+10%FBS、2%多血小板フィブリン抽出液(PRF)添加MSC-PCM(培養骨膜用新型培地)、および4%FBS添加MSC-PCMを用い28日間養した。培養骨膜シートの長径、形態を観察した。①FBGコーテイングによって培養細胞の増殖は促進され、骨膜シートの長径は増大した。この効果は現行のM199+10%FBSによる培養系で最も顕著であった。シャーレー上に複数のコロニーが形成された。これは培地中に遊離浮遊した細胞が再定着し増殖する所見と考えられた。②FBGコーティングによる骨膜細胞の骨分化促進は見いだされなかった。これはアリザリンレッドSおよびアルカリフォスファターゼ染色の結果であり、定量的マーカーによる詳細の分析が必要である。③MSC-PCMによって動物由来成分の使用を回避できる可能性が示唆された。
【FBGへの骨膜細胞播種】FBGは多孔質顆粒であり、湿潤してもスペース保持能力がある。対照のコラーゲンスポンジ(1×1×1mm)に分散骨膜細胞を播種し、静置培養することにより、早期の細胞遊走がみられたが、幹細胞用培地のみこれが可能だった。一方,直径400-800&micro mのFBG顆粒では、細胞の高密度播種は容易であったが、静置培養で安定せず、骨膜細胞シートの調製は困難であった。今後膜状のFBGによる実験が必要と考えた。
【FBG-PRF複合材の開発】プラスチック採血管を用いてFBGのRGDモチーフによる血小板の活性化を実証した。プラスチック採血管の血液にFBGを添加した後に遠心した。クロット形成に時間を要するが、PRF様のクロットが調製できた。このFBG-PRFをヌードマウスの頭蓋骨骨欠損に移植したところ、FBGあるいはPRF単独比べ顕著な骨再生効果を示した。培養骨膜投与の基材として「FBG-PRF複合体」が使用できる可能性が示唆された。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Platelet-Rich Fibrin Extract: A Promising Fetal Bovine Serum Alternative in Explant Cultures of Human Periosteal Sheets for Regenerative Therapy2019

    • 著者名/発表者名
      Kawase T, Nagata M, Okuda K, Ushiki T, Fujimoto Y, Watanabe M, Ito A, Nakata K.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 20(5) 号: 5 ページ: 1053-1053

    • DOI

      10.3390/ijms20051053

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synergistic effects of the combined use of human-cultured periosteal sheets and platelet-rich fibrin on bone regeneration: An animal study.2017

    • 著者名/発表者名
      Horimizu M, Kubota T, Kawase T, Nagata M, Kobayashi M, Okuda K, Nakata K, Yoshie H.
    • 雑誌名

      Clin Exp Dent Res

      巻: 3 号: 4 ページ: 134-141

    • DOI

      10.1002/cre2.71

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 自家培養骨膜細胞による歯槽骨顎骨再生療法の技術移転と普及に向けた取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      永田昌毅、星名秀行、勝見祐二、小川 信、上松晃也
    • 学会等名
      第63回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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