| 研究課題/領域番号 |
21H03139
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57060:外科系歯学関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
宮本 洋二 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (20200214)
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| 研究分担者 |
福田 直志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10804156)
工藤 景子 徳島大学, 病院, 講師 (70380029)
秋田 和也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (70876028)
栗尾 奈愛 徳島大学, 病院, 講師 (80622141)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | カーボネイトアパタイト / ハイドロキシアパタイト / 骨伝導 / 骨再生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カーボネイトアパタイトは人工骨や歯科用インプラントとしての応用が期待されているバイオマテリアルである。我々は低結晶性のカーボネイトアパタイトがハイドロキシアパタイトよりも優れた骨伝導性を示すことを報告してきた。しかし、その差が何に起因するかは全く解明できていない。表面形状がほぼ同じで、材質だけが異なるカーボネイトアパタイトとハイドロキシアパタイトを作製する。この上で骨髄間葉系幹細胞等を培養し、遺伝子とmicro RNAの発現変化をマイクロアレイにて解析することによって、カーボネイトアパタイトの骨伝導能・骨再生能の分子メカニズムを検索する。また、動物に２種類の材料を埋植して検証実験を実施する。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、表面粗さや表面形状がほぼ同じハイドロキシアパタイトとカーボネイトアパタイトを作製し、この上で骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1細胞）を培養し、遺伝子およびmiRNAの発現変化をマイクロアレイにて解析し、カーボネイトアパタイトの優れた骨伝導、骨新生の分子メカニズムを検索する。
昨年までに、加圧条件や焼成温度を変えることで、表面粗さや表面形状がほぼ同じで材質だけが異なるカーボネイトアパタイトとハイドロキシアパタイト試料の作製に成功した。この表面性状が同じディスクを用いて培養実験を行った。直径15mm、厚み1mmのカーボネイトアパタイト、ハイドロキシアパタイトディスク上で骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1細胞）を培養した後、Trizol(Invitrogen)によりtotal RNAを回収した。材質の違いによるMC3T3-E1細胞の遺伝子およびmiRNAの発現変化をマイクロアレイ解析した。MC3T3-E1細胞をカーボネイトアパタイトとハイドロキシアパタイト上で24時間培養した結果、カーボネイトアパタイト上で有意な細胞増殖を認めた。さらに、カーボネイトアパタイトはハイドロキシアパタイトと比較して、4種類のmiRNAの発現量を増加させた。特に、miR-26b-3pについては、エストロゲンレセプターを介して骨芽細胞の分化を促進することが報告されていることから、カーボネイトアパタイトによる骨芽細胞への分化促進作用があることが示唆された。
以上より、炭酸アパタイトの圧倒的な骨伝導性の機序には、分子メカニズムの検索により細胞増殖と細胞分化の促進が関わることが分かった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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