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エクソソームを介する歯周組織再生メカニズム解明および歯周組織再生治療法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K09975
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
研究機関広島大学

研究代表者

岩田 倫幸  広島大学, 病院(歯), 助教 (30418793)

研究分担者 水野 智仁  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60325181)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード歯周組織再生 / 間葉系幹細胞 / 歯周靭帯細胞 / 歯肉線維芽細胞 / HDAC / ヒストンアセチル化 / ヒストン脱アセチル化酵素 / エクソソーム / microRNA / 歯周組織構成細胞
研究開始時の研究の概要

歯周組織再生治療法の1つである間葉系幹細胞(MSC)移植において、MSCは移植局所に存在する歯周組織構成細胞によって細胞分化を含めた細胞機能の制御を受ける。さらに、MSCがエクソソームを分泌することで周囲の歯周組織構成細胞と協調して歯周組織再生に至る。しかし、歯周組織構成細胞が分泌する因子に関しては、構成要素および細胞への影響について未だ不明な点が多い。
そこで、本研究では、MSC移植において歯周組織構成細胞およびMSCが分泌するエクソソームに焦点を当ててMSC細胞機能制御因子および制御メカニズムを解明するとともに、MSCが分泌するエクソソームを応用した効果的な歯周組織再生の実現を目的とする。

研究成果の概要

歯周組織再生治療としてのMSC移植において、MSCは移植局所に存在する歯周組織構成細胞との直接接触または間接接触によって細胞機能の制御を受ける。しかし、歯周組織構成細胞が分泌する因子には未だ不明な点が多いため、本研究では、歯周組織構成細胞からの分泌因子によるMSC細胞機能制御因子および制御メカニズムを解明した。
本研究において、歯周組織構成細胞からの分泌因子により、MSCにおけるHDAC1およびHDAC2の発現・リン酸化および活性制御が影響を受けることで、MSC骨分化が制御されることが明らかとなった。
本研究成果を応用した歯周組織構成細胞と調和の取れた歯周組織再生治療法の確立につながると考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、歯周組織構成細胞であるHPL cellsとHGFからの液性因子によって、MSCの骨分化が制御される際に影響を受ける因子が確定された。これにより、MSC細胞機能制御因子の中心を担う因子の一つが同定されたため、今後、これらの因子に対する制御因子の同定および相互作用因子の同定を行うことによって、これらを応用した歯周組織構成細胞と調和の取れた効果的な歯周組織再生治療法の確立につながることができ、更には、他の医療分野において応用されるMSCの細胞機能制御因子の同定につながると考えられるため、学術的意義および社会的意義は大きいと考えられる。

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

    (6件)

すべて 2022

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 (3件)

  • [雑誌論文] Xenotransplantation of cryopreserved human clumps of mesenchymal stem cells/extracellular matrix complexes pretreated with IFN-γ induces rat calvarial bone regeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Tomoya、Kajiya Mikihito、Horikoshi Susumu、Yoshii Hiroki、Yoshino Mai、Motoike Souta、Morimoto Shin、Sone Hisakatsu、Iwata Tomoyuki、Ouhara Kazuhisa、Matsuda Shinji、Mizuno Noriyoshi
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 20 ページ: 117-125

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.04.003

    • 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] Clumps of mesenchymal stem cells/extracellular matrix complexes directly reconstruct the functional periodontal tissue in a rat periodontal defect model2022

    • 著者名/発表者名
      Sone Hisakatsu、Kajiya Mikihito、Takeda Katsuhiro、Sasaki Shinya、Horikoshi Susumu、Motoike Souta、Morimoto Shin、Yoshii Hiroki、Yoshino Mai、Iwata Tomoyuki、Ouhara Kazuhisa、Matsuda Shinji、Mizuno Noriyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      巻: 16 号: 10 ページ: 945-955

    • DOI

      10.1002/term.3343

    • 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] Regulation of osteogenesis in bone marrow‐derived mesenchymal stem cells via histone deacetylase 1 and 2 co‐cultured with human gingival fibroblasts and periodontal ligament cells2022

    • 著者名/発表者名
      Iwata Tomoyuki、Kaneda‐Ikeda Eri、Takahashi Keita、Takeda Katsuhiro、Nagahara Takayoshi、Kajiya Mikihito、Sasaki Shinya、Ishida Shu、Yoshioka Minami、Matsuda Shinji、Ouhara Kazuhisa、Fujita Tsuyoshi、Kurihara Hidemi、Mizuno Noriyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 58 号: 1 ページ: 83-96

    • DOI

      10.1111/jre.13070

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Clumps of MSCs/ECM complexes は自身の分化能によって歯周組織再生を促進する2022

    • 著者名/発表者名
      曽根 久勝,加治屋 幹人, 佐々木 慎也, 堀越 励, 小川 智也, 森本 慎 , 吉井 寛毅, 吉野 舞, 松田 真司, 岩田 倫幸, 應原 一久, 水野 智仁
    • 学会等名
      第65回春季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3次元培養間葉系幹細胞集塊を用いた骨髄脂肪組織様in vitroモデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      吉野 舞,加治屋 幹人, 森本 慎 , 吉井 寛毅, 堀越 励, 曽根 久勝, 岩田 倫幸, 應原 一久, 松田 真司, 水野 智仁
    • 学会等名
      第43回日本炎症・再生学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 軟骨分化・骨便化誘導を併用した間葉系幹細胞集塊 Clumps of MSCs/ECM complexesの移植は軟骨内骨化の様式を経て骨再生を促進する2022

    • 著者名/発表者名
      森本 慎,加治屋 幹人, 吉井 寛毅, 吉野 舞, 岩田 倫幸, 水野 智仁
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 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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