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歯髄幹細胞の象牙芽細胞への分化誘導メカニズムの歯科臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K09947
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57030:保存治療系歯学関連
研究機関朝日大学

研究代表者

梅村 直己  朝日大学, 歯学部, 講師 (80609107)

研究分担者 大越 絵実加  青森大学, 薬学部, 教授 (10287667)
近藤 信夫  朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072)
高山 英次  朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446)
河野 哲  朝日大学, 歯学部, 教授 (80340074)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード歯髄幹細胞 / 象牙芽細胞
研究開始時の研究の概要

申請者らは、これまでに歯髄幹細胞の象牙芽細胞への分化誘導メカニズムの解明に取り組んできた結果、CD44-Akt-mTORのシグナルが関与していることが示唆された。そこで、本研究課題では、そのシグナルが象牙芽細胞への分化誘導に重要であるかの検証を行い、さらに歯髄幹細胞を効率的に象牙芽細胞へ分化誘導する新規化合物を検索し、歯髄保護作用と象牙質再生能を動物実験で検証する。これにより歯科臨床応用へのエビデンス構築の分子基盤を得る。本研究により、歯科医療に直結する歯髄保護法、象牙質再生法を提示することが可能となることが期待できる。

研究成果の概要

研究課題である歯髄幹細胞を象牙芽細胞様へと分化させる化合物として、我々はビタミンKの基本骨格であるナフトキノン誘導体に注目した。ナフトキノン誘 導 体を中心にスクリーニングをした結果、shikoninに歯髄幹細胞を象牙芽細胞へと分化誘導する機能を保持することを明らかにした。さらにshikoninによる歯 髄幹細胞を象牙芽細胞へと分化誘導メカニズムを検証した。その結果、CD44の存在化でAkt-mTORの細胞内シグナル伝達を介して分化誘導していることを解明し た。 この研究成果は科学雑誌connective ttissue researchにおいて公表している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

古くから歯の中に含まれる未分化な細胞群が存在していることが知られていたが、近年の研究で、それらは「歯髄幹細胞」であり、多分化能を保持していることが知られるようなり、骨の再生や神経の再生治療への応用が試みられている。その一方で、歯の再生に向けて歯髄幹細胞の応用研究は少ない。
そこで、本研究課題において、歯髄幹細胞を象牙芽細胞へ分化誘導するメカニズムを探究し、ビタミンKの基本骨格であるナフトキノン誘導体が歯髄幹細胞を象牙芽細胞へと分化誘導することを明らかにし、そのメカニズムも明らかにした。この発見により、歯科臨床応用への期待が高まった。

報告書

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

    (4件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ABCG2, CD44 and SOX9 are increased with the acquisition of drug resistance and involved in cancer stem cell activities in head and neck squamous cell carcinoma cells2022

    • 著者名/発表者名
      Murakami Koichi、Umemura Naoki、Adachi Makoto、Motoki Masahiro、Ohkoshi Emika
    • 雑誌名

      Experimental and Therapeutic Medicine

      巻: 24 号: 6 ページ: 722-722

    • DOI

      10.3892/etm.2022.11658

    • 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] Shikonin induces odontoblastic differentiation of dental pulp stem cells via AKT-mTOR-signaling in the presence of CD442021

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Kajiura, Naoki Umemura, Emika Ohkoshi, Takahisa Ohta, Nobuo Kondoh, Satoshi Kawano
    • 雑誌名

      Connective Tissue Research

      巻: Jan 12 号: 6 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/03008207.2020.1865937

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolomic profiling of tumor-infiltrating macrophages during tumor growth2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Umemura, Masahiro Sugimoto, Yusuke Kitoh, Masanao Saio, Hiroshi Sakagami
    • 雑誌名

      Cancer immunology, immunotherapy

      巻: Nor 69(11) 号: 11 ページ: 2357-2369

    • DOI

      10.1007/s00262-020-02622-8

    • 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] Shikonin induces odontoblastic differentiation of dental pulp stem cells via AKT-mTOR-signaling in the presence of CD442020

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Kajiura, Naoki Umemura, Kyohei Ueno, Harumi Kawaki, Eiji Takayama, Satoshi Kawano, Nobuo Kondoh
    • 学会等名
      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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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