| 研究課題/領域番号 |
19K19116
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分57050:補綴系歯学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
堀江 尚弘 東北大学, 大学病院, 医員 (30802318)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 歯の再生 / iPS細胞 / 分化誘導 / 再生歯胚 / Organ-on-a-Chip / FGFR3 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究はヒトiPS細胞の分化誘導実験において，細胞間相互作用の再現に適したツールであるOrgan-on-a-Chip技術を用いて，歯胚細胞の上皮-間葉相互作用を模倣し，歯胚への安定した分化誘導の実現を図る。
同目的を達成する為，ヒトiPS細胞由来の歯胚上皮・間葉系細胞をChip上で共培養し，歯胚形成と関連があるFGF3，FGF4，FGF10やBMP4を培地中に添加して分化誘導を促進させる。更に，申請者らが過去に樹立した，各種FGFをリガンドとするFGFR3のゲノム編集ヒトiPS細胞を，歯胚細胞へと分化させてChip上で同様に培養し，安定した分化誘導能を備えた歯の発生モデルChipの確立を試みる。
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| 研究成果の概要 |
研究期間を通じ，ヒトiPS細胞の歯胚上皮細胞への分化誘導法の最適化をおこなった。先行研究にて歯胚の分化に関与すると報告されているBMP-4や，TGF-beta阻害剤（SB），Wnt/beta-Cateninシグナルの活性化因子である塩化リチウム（Lithium Chloride；LiCl）に着目し，フィーダーフリー環境に馴化したヒトiPS細胞を，上記因子を添加した歯胚上皮細胞分化誘導培地にて培養した。
同培地において，各因子の添加の有無および，LiClに関しては種々の濃度で添加した際の，各分化段階の細胞における遺伝子発現を解析する事で，ヒトiPS細胞の歯胚上皮細胞への最適な分化条件を探索した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果として，フィーダーフリー環境に馴化したヒト由来iPS細胞を対象とした，歯胚上皮細胞への分化誘導法の最適化に関する所見が得られた。同所見は，iPS細胞からエナメル芽細胞等，歯胚上皮系の細胞・組織を樹立する方法を確立する一助となり，発生学的な研究への応用や，齲蝕治療等において既存の手法を更に発展させる，技術革新に応用されることが期待できる。
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