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蛍光標識した歯根膜幹細胞による骨芽細胞分化誘導法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K10171
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関北海道医療大学

研究代表者

細矢 明宏  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70350824)

研究分担者 建部 廣明  北海道医療大学, 歯学部, 講師 (40638293)
吉羽 邦彦  新潟大学, 医歯学系, 教授 (30220718)
入江 一元  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70223352)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード歯根膜幹細胞 / 歯槽骨再生 / Gli1
研究開始時の研究の概要

Gli1陽性細胞がGFP蛍光を発するマウスを用い、歯根膜からGli1陽性細胞を分取する。このマウスは、骨芽細胞へ分化するとTomato蛍光を発現する遺伝子も導入されており、分化誘導の効果を蛍光タンパク質で可視化できる。そこで、現在、臨床応用されている12種類の骨形成性サイトカインとホルモンを用い、Gli1陽性歯根膜細胞を効率的に骨芽細胞へ分化させる組合せを検索する。さらに、明らかになった組合せを歯槽骨欠損部に応用し、歯根膜幹細胞の分化誘導に注目した歯周組織再生療法の開発を目指す。

研究成果の概要

歯根膜には間葉系幹細胞が存在することが知られているが、その局在ならびに特性は不明な点が多い。そこで本研究では、幹細胞マーカーのGli1を発現する歯根膜細胞の分化能を細胞系譜解析法で検索した。8週齢iGli1/Tomatoマウスにおいて、Gli1/Tomato陽性細胞は増殖を示さなかったが、自己複製能と多分化能を有していた。また、歯の皮下移植実験でGli1陽性細胞の子孫細胞は歯槽骨を再生する骨芽細胞へ分化した。従って、歯根膜に存在するGli1陽性細胞は間葉系幹細胞であり、歯槽骨再生に寄与することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯根膜幹細胞を効率的に骨芽細胞へ分化誘導し、歯槽骨を再生させる治療法の開発が求められている。しかし、歯根膜に存在する幹細胞は僅かであり、単離が難しいため、歯周組織再生療法における応用はほとんど検討されてこなかった。本研究では幹細胞マーカーの一つであるGli1に注目し、このGli1を発現する歯根膜細胞が幹細胞特性を有することを明らかにした。また、歯槽骨再生および形成時に骨芽細胞へ分化することが示されたことから、Gli1を指標とした歯根膜幹細胞の研究が進むことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Odontoblast death drives cell-rich zone-derived dental tissue regeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Lijuan、Ito Shinichirou、Arai Atsushi、Udagawa Nobuyuki、Horibe Kanji、Hara Miroku、Nishida Daisuke、Hosoya Akihiro、Masuko Rinya、Okabe Koji、Shin Masashi、Li Xianqi、Matsuo Koichi、Abe Shinichi、Matsunaga Satoru、Kobayashi Yasuhiro、Kagami Hideaki、Mizoguchi Toshihide
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 150 ページ: 116010-116010

    • DOI

      10.1016/j.bone.2021.116010

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] RANKL/OPG ratio regulates odontoclastogenesis in damaged dental pulp2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nishida , Atsushi Arai , Lijuan Zhao , Mengyu Yang , Yuko Nakamichi , Kanji Horibe , Akihiro Hosoya , Yasuhiro Kobayashi , Nobuyuki Udagawa , Toshihide Mizoguchi
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 11(1) 号: 1 ページ: 4575-4575

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84354-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Boric acid inhibits alveolar bone loss in rat experimental periodontitis through diminished bone resorption and enhanced osteoblast formation2020

    • 著者名/発表者名
      Shalehin Nazmus、Hosoya Akihiro、Takebe Hiroaki、Hasan Md Riasat、Irie Kazuharu
    • 雑誌名

      Journal of Dental Sciences

      巻: xx 号: 4 ページ: 437-444

    • DOI

      10.1016/j.jds.2019.09.009

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] M2 Phenotype Macrophages Colocalize with Schwann Cells in Human Dental Pulp2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiba N.、Edanami N.、Ohkura N.、Maekawa T.、Takahashi N.、Tohma A.、Izumi K.、Maeda T.、Hosoya A.、Nakamura H.、Tabeta K.、Noiri Y.、Yoshiba K.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 99 号: 3 ページ: 329-338

    • DOI

      10.1177/0022034519894957

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sonic Hedgehog Regulates Bone Fracture Healing2020

    • 著者名/発表者名
      Takebe Hiroaki、Shalehin Nazmus、Hosoya Akihiro、Shimo Tsuyoshi、Irie Kazuharu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 2 ページ: 677-677

    • DOI

      10.3390/ijms21020677

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sonic Hedgehog Signaling and Tooth Development2020

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Akihiro、Shalehin Nazmus、Takebe Hiroaki、Shimo Tsuyoshi、Irie Kazuharu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 5 ページ: 1587-1587

    • DOI

      10.3390/ijms21051587

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression and Role of IL-1β Signaling in Chondrocytes Associated with Retinoid Signaling during Fracture Healing2020

    • 著者名/発表者名
      Shimo Tsuyoshi、Takebe Hiroaki、Okui Tatsuo、Kunisada Yuki、Ibaragi Soichiro、Obata Kyoichi、Kurio Naito、Shamsoon Karnoon、Fujii Saki、Hosoya Akihiro、Irie Kazuharu、Sasaki Akira、Iwamoto Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 7 ページ: 2365-2365

    • DOI

      10.3390/ijms21072365

    • NAID

      120007127458

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stem cell properties of Gli1-positive cells in the periodontal ligament2020

    • 著者名/発表者名
      Hosoya A, Shalehin N, Takebe H, Fujii S, Seki Y, Mizoguchi T, Shimo T, Iijima M, Irie K
    • 雑誌名

      J Oral Biosciences

      巻: 62 号: 4 ページ: 299-305

    • DOI

      10.1016/j.job.2020.08.002

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] RANKL/OPG比は損傷した歯髄における破歯細胞形成を調節する2021

    • 著者名/発表者名
      西田 大輔、荒井 敦、堀部 寛治、中道 裕子、細矢 明宏、中村 浩彰、小林 泰浩、宇田川 信之、溝口 利英
    • 学会等名
      第39回日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] RANKL/OPG比は損傷した歯髄における破歯細胞形成を調節する2021

    • 著者名/発表者名
      西田大輔、荒井敦、堀部寛治、中道裕子、細矢明宏、中村浩彰、小林泰浩、宇田川信之、溝口利英
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gli1陽性歯根膜細胞は矯正学的歯の移動時における骨形成に寄与する2021

    • 著者名/発表者名
      関有里、建部廣明、溝口利英、飯嶋雅弘、入江一元、細矢明宏
    • 学会等名
      第18回口腔ケア学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gli1-positive periodontal ligament cells differentiate into osteoblasts during orthodontic tooth movement2021

    • 著者名/発表者名
      Yuri Seki、Hiroaki Takebe、Toshihide Mizoguchi、Masahiro Iijima、Kazuharu Irie、Akihiro Hosoya
    • 学会等名
      第1回国際口腔ケア学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 象牙芽細胞の枯渇は象牙芽細胞の分化と石灰化を誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      溝口 利英、趙 麗娟、荒井 敦、堀部 寛治、細矢 明宏、岡部 幸司、進 正史、小林 泰浩、宇田川 信之、高橋 直之
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ケモカインCCL25が骨代謝に与える影響の解明2020

    • 著者名/発表者名
      高橋拓実、岩本莉奈、二宮禎、原弥革力、細矢明宏、中村浩彰、雪田聡
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 矯正学的歯の移動時においてGli1陽性歯根膜細胞は骨芽細胞に分化する2020

    • 著者名/発表者名
      関 有里、建部廣明、溝口利英、入江一元、細矢明宏
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Differential abilities of Gli1-positive cells in periodontal ligament during orthodontic tooth movement2020

    • 著者名/発表者名
      Yuri Seki , Akihiro Hosoya , Nazmus SHALEHIN , Hiroaki Takebe , Toshihide Mizoguchi , Hideki Kitaura , Masahiro Iijima ,Kazuharu Irie
    • 学会等名
      第9回東京矯正歯科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 矯正学的歯の移動時におけるGli1陽性歯根膜細胞の分化能2020

    • 著者名/発表者名
      関 有里、建部廣明、北浦英樹、飯嶋雅弘、溝口 到 、細矢明宏
    • 学会等名
      第79回日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 矯正学的歯の移動時におけるGli1陽性歯根膜細胞の組織学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      関 有里、建部廣明、飯嶋雅弘、入江一元、細矢明宏
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 矯正学的歯の移動時におけるGLI1陽性歯根膜細胞による歯槽骨形成2020

    • 著者名/発表者名
      関 有里、建部廣明、溝口利英、入江一元、飯嶋雅弘、細矢明宏
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ケモカインCCL25が骨組織に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      高橋拓実、二宮禎、細矢明宏、中村浩彰、雪田聡
    • 学会等名
      歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 矯正学的歯の移動におけるGli1陽性歯根膜細胞の動態2020

    • 著者名/発表者名
      関 有里、細矢明宏、Nazmus SHALEHIN、建部廣明、溝口利英、北浦英樹、飯嶋雅弘、入江一元
    • 学会等名
      日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Depletion of odontoblasts induces reparative dentin formation2019

    • 著者名/発表者名
      Lijuan Zhao, Atsushi Arai, Nobuyuki Udagawa, Kanji Horibe, Akihiro Hosoya, Rinya Masuko, Koji Okabe, Masashi Shin, Yasuhiro Kobayashi, Naoyuki Takahashi, Xianqi Li, Hideaki Kagami, Toshihide Mizoguchi
    • 学会等名
      The 7th Seoul Symposium on Bone Health
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gli1陽性歯根膜細胞による硬組織形成2019

    • 著者名/発表者名
      細矢明宏
    • 学会等名
      日本組織細胞化学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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