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臓器移植医療に継いで、次世代の先端医療として注目されているのが再生医療である。硬組織の再生、なかでも骨と歯の再生医療を実現させることは歯学部に託された使命と考えられる。そこで、我々は骨と歯の再生を目指して、歯髄や骨髄に存在する未分化幹細胞を骨芽細胞や象牙芽細胞に分化誘導させる研究を行なってきた。歯髄に関しでは、不死化H-2K^b-tsA58マウス由来歯髄細胞がDSPP遺伝子を発現し、アルカリフォスファターゼ活性の上昇と燐酸カルシウムの形成を行なうことから象牙芽細胞様細胞に分化すること、また同時にペレット培養を行なうことにより軟骨組織を形成することから、歯髄中に多分化能を有する幹細胞が存在することを証明した。さらに、培養細胞が産生する細胞外マトリックスが細胞誘導に有効であることから、骨スライスやチタン上で骨芽細胞MC3T3-E1細胞を培養し、細胞外マトリックスの形成機構について研究を行なった。その結果、チタンと培養骨芽細胞の間に細胞外マトリックスが形成される過程を明らかにした。また、この細胞外マトリックスから細胞を剥離する技術をみいだし、細胞外マトリックス結合生体融和材料を開発することに成功した。現在この細胞外マトリックスを結合させたチタンプレートを用いて、骨髄幹細胞から骨芽細胞を誘導する研究を行なっている。本研究成果報告書ではこれらの研究成果を以下の5つの論文にまとめて詳細に報告する。
第1章 生体融和材料から組織再生工学-細胞にやさしい生体融和材料-
第2章 A dental pulp cell has multi-potential for differentiation to odontoblast and chondroblast
第3章 The role and fate of MC3T3-E1 cell cultured on bone slice
第4章 Collagen fiber formation in extracellular matrix starts as a spherical body
第5章 Intact extracellular matrix for use as biomaterial and in tissue engineering
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