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乳歯歯髄幹細胞由来エクソソームの機能解析と顎裂部骨再生誘導への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K10186
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57070:成長および発育系歯学関連
研究機関広島大学

研究代表者

谷本 幸太郎  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20322240)

研究分担者 吉子 裕二  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20263709)
加藤 功一  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50283875)
國松 亮  広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (40580915)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードエクソソーム / 再生医療 / 乳歯歯髄由来幹細胞 / 歯科矯正学
研究開始時の研究の概要

本研究は、乳歯歯髄由来未分化間葉系幹細胞(SHED)から産生されるエクソソーム(SHED-Ex)の骨誘導能を明らかにするとともに、臨床的には口唇裂・口蓋裂(CL/P)における顎裂部の骨再生医療に応用することを目的とする。そのために、SHED-Exに内包されているmiRNAを解析し、再生部位における細胞の増殖や分化に対するSHED-Exの役割を明らかにする。さらに、未焼結炭酸アパタイト(CAP)担体にSHED-Exを含有させ、骨欠損部に移植することにより、矯正的な歯の移動が可能なCL/P顎裂閉鎖に最適化した骨再生誘導法を確立する。

研究成果の概要

SHEDは表面抗原によりいくつかのタイプに分類され、中でもCD146陽性細胞は血管内皮細胞との相互作用により再生組織の血管新生を促進することが示唆され、骨再生に重要な役割を果たすと考えられた。得られたSHED由来エクソソームの粒子径は60-90 nmであり、培養液に添加することにより骨髄由来未分化間葉幹細胞(BMSC)の石灰化能が亢進することが明らかとなった。また、本作用はMAPK経路を介していることが示唆された。DPSCs由来エクソソームはSHED由来と同様にBMSCの石灰化能を亢進させる傾向が認められたが、DPSCs由来とSHED由来エクソソームの間に有意な差は認められなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、乳歯歯髄由来未分化間葉系幹細胞(SHED)から産生されるエクソソームが分離され、骨髄由来未分化間葉幹細胞に対する骨誘導能が明らかとなった。口唇裂・口蓋裂における顎裂部の骨再生医療へのSHED由来エクソソームの臨床応用の可能性が示されたことは、骨移植などの現行治療に比較して低侵襲の治療の達成につながることから、社会的意義があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Stem cells derived from human exfoliated deciduous teeth-based media in a rat root resorption model2024

    • 著者名/発表者名
      Odo Ayaka、Kunimatsu Ryo、Abe Takaharu、Sakata Shuzo、Nakatani Ayaka、Rikitake Kodai、Koizumi Yuma、Tanabe Izumi、Okimura Naonobu、Yoshimi Yuki、Tanimoto Kotaro
    • 雑誌名

      Archives of Oral Biology

      巻: 158 ページ: 105854-105854

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2023.105854

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bone Differentiation Ability of CD146-Positive Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth2023

    • 著者名/発表者名
      Kunimatsu Ryo、Rikitake Kodai、Yoshimi Yuki、Putranti Nurul Aisyah Rizky、Hayashi Yoko、Tanimoto Kotaro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 4 ページ: 4048-4048

    • DOI

      10.3390/ijms24044048

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combination of carbonate apatite and stem cells from human deciduous teeth promotes bone regeneration by enhancing BMP2, VEGF, and CD31 expression in immunodeficient mice2022

    • 著者名/発表者名
      Putranti NAR., Rikitake K., Hiraki T., Nakajima K., Abe T., Tsuka Y., Sakata S., Nakatani A., Nikawa H., Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11(12) 号: 12 ページ: 1914-1914

    • DOI

      10.3390/cells11121914

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Human Deciduous Dental Pulp-Derived Mesenchymal Stem Cell-Derived Conditioned Medium on the Metabolism of HUVECs, Osteoblasts, and BMSCs2022

    • 著者名/発表者名
      Kunimatsu R., Hiraki T., Rikitake K., Nakajima K., Putranti NAR., Abe T., Ando K., Nakatani A., Sakata S., Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11(20) 号: 20 ページ: 3222-3222

    • DOI

      10.3390/cells11203222

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study of Alveolar Bone Remodeling Using Deciduous Tooth Stem Cells and Hydroxyapatite by Vascular Endothelial Growth Factor Enhancement and Inhibition of Matrix Metalloproteinase-8 Expression in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Saskianti Tania、Nugraha Alexander Patera、Prahasanti Chiquita、Ernawati Diah Savitri、Tanimoto Kotaro、Riawan Wibi、Kanawa Masami、Kawamoto Takeshi、Fujimoto Katsumi
    • 雑誌名

      Clinical, Cosmetic and Investigational Dentistry

      巻: Volume 14 ページ: 71-78

    • DOI

      10.2147/ccide.s354153

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of CD146+ SHED on bone regeneration in a mouse calvaria defect model2021

    • 著者名/発表者名
      Rikitake K., Kunimatsu R., Yoshimi Y., Nakajima K., Hiraki T., Putranti NA., Tsuka Y., Abe T., Ando K., Hayashi Y., Nikawa H., Tanimoto K
    • 雑誌名

      Oral Dis

      巻: - 号: 2 ページ: 725-734

    • DOI

      10.1111/odi.14020

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を用いた顎裂閉鎖を目指した基礎的研究2023

    • 著者名/発表者名
      國松 亮,力武航大,吉見友希,阿部崇晴,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第47回日本口蓋裂学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CD146 陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞の骨分化能についての検討2023

    • 著者名/発表者名
      力武航大, 國松亮, 吉見友希, 阿部崇晴, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第47回日本口蓋裂学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト乳歯由来歯髄間葉系幹細胞の培養上清が骨芽細胞および骨髄由来間葉系幹細胞の代謝に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      國松亮,平木智香,力武航大,坂田修三,阿部崇晴,安藤和代,中谷文香,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第82回日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CD146 陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      力武航大, 國松亮, 吉見友希, 中島健吾, 平木智香, Putranti NAR., 柄 優至, 阿部崇晴, 安藤和代, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第46回日本口蓋裂学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CD146 陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞の骨分化能についての評価2022

    • 著者名/発表者名
      力武航大, 國松 亮, 吉見友希, 中島健吾, 平木智香, Putranti NAR., 柄 優至, 阿部崇晴, 安藤和代, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第81回日本矯正歯科学会学術大会&第9回日韓ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      Putranti NAR., 國松 亮, 力武航大, 平木智香, 吉見友希, 中島健吾, 柄 優至, 阿部崇晴, 坂田修三, 中谷文香, 二川浩樹, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第81回日本矯正歯科学会学術大会&第9回日韓ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歯髄由来間葉系幹細胞のエクソソームが骨髄由来間葉系幹細胞に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      阿部崇晴, 國松亮, 伊藤翔太, 坂田修三, 力武航大, Putranti NAR., 柴田梨央, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第61回広島県歯科医学会・第106回広島大学歯学会例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      Putranti NAR., 國松 亮, 力武航大, 平木智香, 吉見友希, 中島健吾, 柄 優至, 阿部崇晴, 坂田修三, 中谷文香, 二川浩樹, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第61回広島県歯科医学会・第106回広島大学歯学会例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CD146陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      力武航大, 國松亮, 吉見友希, 中島健吾, 平木智香, Putranti NAR., 柄優至, 阿部崇晴, 安藤和代, 林陽子, 二川浩樹, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会大会・第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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