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顎骨間葉系幹細胞を用いた再生医療実現のための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H03881
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57050:補綴系歯学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

西村 正宏  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (00294570)

研究分担者 石井 正和  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00456683)
小戝 健一郎  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (90258418)
佐原 寿史  鹿児島大学, 総合科学域共同学系, 准教授 (90452333)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード再生医療 / 間葉系幹細胞 / 骨再生 / 分子マーカー / 再生医学
研究開始時の研究の概要

顎骨骨髄中に存在する間葉系幹細胞(MBMSC)は高い骨分化能を有し、顎骨増生療法に有望なセルソースである。一方でMBMSCの骨増生能は個体差が大きく、移植による骨増生効果を一定に保つことが困難であり、細胞移植前に骨増生ポテンシャルを予見することが重要である。しかし現時点で細胞移植前に骨増生能を評価する技術はない。MBMSC移植による骨増生成功のために、移植前に生体内での骨増生ポテンシャルを評価するための細胞評価基盤技術の開発が求められている。
本研究では、MBMSCの機能制御分子を多面的に解析し、骨増生能を予見するマーカー分子を特定し、革新的な細胞評価基盤技術の開発を目的とする。

研究成果の概要

本研究では顎骨骨髄由来間葉系幹細胞(MBMSC)の生体内での骨形成能を事前に予測しうる分子マーカーの探索を実施し、細胞外に分泌されるCHI3-L1が骨形成効果と負の相関を示すことを示し、CHI3-L1分泌量の測定によって移植前に骨形成効果を予測できる可能性を見出した。また、MBMSCは脂肪に分化しにくいという特徴を示すが、どのような分子メカニズムによって分化能が制御されているか不明であった。本研究ではMBMSCが脂肪分化初期および後期転写因子発現が抑制されていることを明らかにした。さらに、MBMSCの脂肪分化制御機構において、活性酸素種(ROS)が分化の制御に関与している可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、MBMSC移植による骨増生効果を事前に予見するための分子マーカーの同定に成功した。この研究成果を利用した新たな細胞評価技術の開発によって、より効果的で安定的な骨増生治療を提供できる可能性が見出された。さらに、本研究ではMBMSCの脂肪分化制御の分子メカニズムの解明をおこない、ROSが分化制御において重要な働きをすることを初めて明らかにした。この研究成果はMBMSCの組織特異的な性質を解明するための新たな手がかりとなる可能性を示している。従って、本研究は学術的・社会的意義の高いものである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Elucidation of adipogenic differentiation regulatory mechanism in human maxillary/mandibular bone marrow-derived stem cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Miyata H, Ishii M, Suehiro F, Komabashiri N, Ikeda N, Sakurai T, Nishimura M.
    • 雑誌名

      Arch Oral Biol.

      巻: 146 ページ: 105608-105608

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2022.105608

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy of bone grafting materials in preserving the alveolar ridge in a canine model2022

    • 著者名/発表者名
      SUEHIRO Fumio、KOMABASHIRI Naohiro、MASUZAKI Tomohiro、ISHII Masakazu、YANAGISAWA Takahiro、NISHIMURA Masahiro
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 41 号: 2 ページ: 302-308

    • DOI

      10.4012/dmj.2021-173

    • NAID

      130008136546

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2022-03-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piper retrofractum extract and its component piperine promote lymphangiogenesis via an AKT- and ERK-dependent mechanism.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishii M, Miyata H, Ikeda N, Tagawa T, Nishimura M.
    • 雑誌名

      J Food Biochem.

      巻: 46 号: 9

    • DOI

      10.1111/jfbc.14233

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Purple Sweet Potato Leaf Extracts Suppress Adipogenic Differentiation of Human Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishii M, Ikeda N, Miyata H, Takahashi M, Nishimura M.
    • 雑誌名

      Journal of Food Biochemistry

      巻: 46 号: 2

    • DOI

      10.1111/jfbc.14057

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy of chitinase-3-like protein 1 as an in?vivo bone formation predictable marker of maxillary/mandibular bone marrow stromal cells2021

    • 著者名/発表者名
      Komabashiri Naohiro、Suehiro Fumio、Ishii Masakazu、Nishimura Masahiro
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 18 ページ: 38-50

    • DOI

      10.1016/j.reth.2021.03.004

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Cathelicidin Antimicrobial Peptide LL-37 Promotes Lymphangiogenesis in Lymphatic Endothelial Cells through the ERK and Akt Signaling Pathways2020

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa T, Ishii M, Takahashi M, Fujishima K, Nishimura M.
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 47 号: 9 ページ: 6841-6854

    • DOI

      10.1007/s11033-020-05741-8

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 顎骨骨髄間葉系幹細胞採取条件の検討2023

    • 著者名/発表者名
      末廣史雄,駒走尚大,石井正和,益﨑与泰,田中謙光,松本哲彦,戸澤聖也,山田悠平,西村正宏
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞のミトコンドリア機能と脂肪分化能との関連の評価2022

    • 著者名/発表者名
      池田菜緒,末廣史雄,駒走尚大,西村正宏
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会 第131回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨と腸骨骨髄由来間葉系幹細胞の分化能の比較検討2022

    • 著者名/発表者名
      宮田春香,末廣史雄,駒走尚大,西村正宏
    • 学会等名
      第52回日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨骨髄由来間質細胞の骨形成能判定のためのマーカー探索2022

    • 著者名/発表者名
      駒走 尚大,末廣 史雄,石井 和正,西村 正宏
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨骨髄由来間葉系幹細胞における 脂肪分化制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      宮田春香,石井正和,末廣史雄,駒走尚大,西村正宏
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生命科学の視点からの補綴歯科治療を目指して2021

    • 著者名/発表者名
      西村正宏
    • 学会等名
      第24回日本歯科医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 顎骨間葉系幹細胞における骨分化能とエネルギー代謝との関連2021

    • 著者名/発表者名
      池田菜緒,末廣史雄,駒走尚大,西村正宏
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨骨髄由来間質細胞の骨形成能判定のためのマーカー探索2021

    • 著者名/発表者名
      駒走尚大,末廣史雄,益崎与泰,西村正宏
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高齢マウス顎骨由来間葉系幹細胞の老化現象と骨分化への影響の解析2021

    • 著者名/発表者名
      堀之内玲耶,原田佳枝,西村正宏
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨と腸骨由来間葉系幹細胞の分化能の比較2021

    • 著者名/発表者名
      宮田春香,末廣史雄,駒走尚大,西村正宏
    • 学会等名
      令和3年度日本補綴歯科学会九州支部学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歯槽骨欠損モデルにおける各種骨補填材の有効性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      末廣史雄,駒走尚大,益﨑与泰,西村正宏
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会 第39回九州支部学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨骨髄由来間質細胞の骨形成能判定のためのマーカー探索2020

    • 著者名/発表者名
      駒走 尚大,末廣 史雄,石井 正和,柳澤 嵩大,西村 正宏
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 抗菌性ペプチドLL-37のリンパ管新生促進効果の検討2020

    • 著者名/発表者名
      柳澤嵩大,西村正宏,末廣史雄,益崎与泰,原田佳枝
    • 学会等名
      公益社団法人日本補綴歯科学会 第129回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 顎骨骨髄由来間質細胞の骨形成能判定のためのマーカー探索2020

    • 著者名/発表者名
      駒走 尚大,末廣 史雄,益﨑 与泰,西村 正宏
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会50回記念学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] リンパ管内皮細胞遊走促進剤2020

    • 発明者名
      石井正和、西村正宏、田川 岳、桑原浩誠、柚木 彩
    • 権利者名
      国立大学法人 鹿児島大学、丸善製薬株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-096208
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 骨形成促進剤および骨形成促進用経口組成物2020

    • 発明者名
      石井正和、西村正宏、田川 岳、桑原浩誠
    • 権利者名
      国立大学法人 鹿児島大学、丸善製薬株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-123939
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 脂肪細胞分化抑制剤、脂肪細胞分化抑制用経口組成物、脂肪滴肥大化抑制剤および脂肪滴肥大化抑制用経口組成2020

    • 発明者名
      石井正和、西村正宏、田川 岳、桑原浩誠
    • 権利者名
      国立大学法人 鹿児島大学、丸善製薬株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-151661
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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