サイトカイン配合機能性コラーゲン線維膜による歯周組織形成

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06557095
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 久保木 芳徳 北海道大学, 歯学部, 教授 (00014001)
• 研究分担者: 滝田 裕子 北海道大学, 歯学部, 教務職員 (30125330) ; 藤沢 隆一 北海道大学, 歯学部, 助手 (40190029) ; 水野 守道 北海道大学, 歯学部, 助手 (10125354) ; 川浪 雅光 北海道大学, 歯学部, 助教授 (10133761) ; 加藤 熈 北海道大学, 歯学部, 教授 (60001020)
• キーワード: BMP / 担体 / 線維性コラーゲン膜 / 歯周組織 / セメント質 / 歯根膜 / 再建

研究概要

我々はこれまでに、骨形成蛋白質(以下BMP)を、新規開発した少なくとも7種類の担体とそれぞれ組み合わせてラットの皮下あるいは頭蓋骨膜下に埋植した結果、担体の種類により特徴ある骨・軟骨形成が誘導されることを示してきた。その内とくに線維性コラーゲン膜1号と3号は(以下FCM-1、FCM-3)は、その異所性骨誘導能ならびに操作性の点から、BMP担体として歯周組織再建に応用するのに適していると予想された。
そこで、先ずFCM-3とリコンビナントBMP-2(rBMP-2)とを組み合わせてラットの口蓋に埋植した結果、埋植後3週目に明確な骨新生が担体部に証明された。しかし歯周組織の再建実験はラットの組織ではあまりに小さいので技術的に困難であった。そこで以前から我々が歯周組織の実験に利用してきたネコを実験動物として用い、その犬歯周囲の歯槽骨に水平欠損をつくり、露出した歯根のセメント質を除去し、そこでに歯軸方向に沿って矩形のFCM-1と部分精製BMP(S300 BMPカクテル)の複合体を投与するシステムを作り上げた。
このシステムにおいては、(1)埋植体は辺縁歯槽骨から隔離れており、辺縁歯槽骨からの骨増殖と、BMPによる骨新生が区別できる特徴をもっている。また、(2)埋植体が根尖方向の歯槽骨に接触した部分と、(3)歯根象牙質に接触した部分と、(4)象牙質と接触せずわずかに間隙の残した部分とが明確に区別されている画期的な実験系である。この系において、(2)と(3)の部分には骨の新生あるいは増殖が証明された。らに驚くべきことには、(4)の部分にセメント質と歯根膜の新生が証明された。BMPを利用し不溶性骨基質以外の担体を用いて、セメント質と歯根膜の誘導に成功したのは、本研究が世界最初である。歯周組織の再建に新しい展望を開くことが出来た。

研究成果

• [文献書誌] Kuboki,Y.: "Two distinctive BMP-carriers induce zonalchondrogenesis and membranous ossifiction,rsapectively." Connect.Tissue Res.(in press).
• [文献書誌] Hashimoto.Y.: "Effect of BMP on the differentiation of bone marrow stromal cells into osteoblasts in a coollagen-gel culture." Jpn.J.Oral Biol.(in press).
• [文献書誌] Zhou,H.Y.: "Stimulation by bone sialoprotein of calcification in osteoblast-like MC3T3-E1 cells" Calcif tissue Int. (in press).
• [文献書誌] Talota,H.: "Conformational changes of bovine bone osteonectin induced by interaction with calcium." Calcif Tissue Int. (in press).
• [文献書誌] Kuboki,Y.: "Characteristic changes of reducible collagen cross-links to the hard tissue pattern in turkey tendon upon calcifi." J.Hard Tissue Biol.3. 21-28 (1994)
• [文献書誌] Fujisawa,R.: "In vitro and in vivo association of dentin phosphophoryn with α1CB6 peptide of type 1 collagen." Connect.Tissue Res.31. 1-10 (1994)
• [文献書誌] Iida,S.: "Bone formation in osteoporotic rats,reduced effect of bone morphogenetic protein(BMP)ascribed to the suppressed osteoblast differentiation." Jpn.J.Oral Biol.36. 249-262 (1994)
• [文献書誌] Hasegawa T.: "The effect of the extracellular matrix on defferentiation of bone marrow stromal cells to osteoblasts." Jpn.J.Oral Biol.36. 383-394 (1994)
• [文献書誌] Missana,L.: "Comparative histological studies of bone and cartilage formations induced by various BMP-carrier composites." Jpn.J.Oral Biol.36. 9-19 (1994)
• [文献書誌] Taira,T.: "A new method for in vitro calcification using acrylamide gel and bovine serum." Connect.Tissue Res.(in press).
• [文献書誌] Iijima,M.: "In vitro crystal growth of octacalcium phosphate on type I collagen fiber." J.Crystal Growth. 137. 553-560 (1994)
• [文献書誌] Iijima,M.: "Oriented growth of octacalcium phosphate crystals on type I collagen fibrils under physiological conditions." J.Crystal Growth. 140. 91-99 (1994)
• [文献書誌] 伊藤 豊: "歯周治療へのBone morphogenetic protein(BMP)の応用に関する研究-リコンビナントBMP配合コラーゲン膜による骨形成の観察-" 日歯周誌. 36. 56-66 (1994)
• [文献書誌] 松本 敦至: "Bone morphogenetic protein配合のコラーゲン線維膜による骨誘導に関する病理組織学的研究" 日歯周誌. 36. 149-161 (1994)
• [文献書誌] 斉藤 彰: "Bone morphogenetic protein(BMP)による水平性骨欠損部の再生療法の研究" 日歯周誌. 36. 810-822 (1994)