細胞―サイトカイン―吸収性足場材料による口腔組織再生に関する実験的研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370643
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 荒木 吉馬 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (20005036)
• 研究分担者: 加茂 政晴 岩手医科大学, 歯学部, 助教授 (40214564) ; 石橋 寛二 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (90018771) ; 平 雅之 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (60179398) ; 田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)
• キーワード: 生体組織工学 / 骨髄間質細胞 / 成長因子 / 足場材料 / ゼラチン / コラーゲン / 遺伝子分析 / 皮下埋入試験

研究概要

本年度は採択課題を遂行するために、1.細胞培養研究、2.吸収性足場材料の調製と3.動物実験の3種類の研究を行った。
1.細胞培養研究:
(1)ラットの大腿骨より骨髄を採取後、間質細胞を培養し、培地組成、デキサメサゾン誘導と成長因子の影響を調べた。その結果、増殖と骨系分化にはそれぞれビタミンCとデキサメサゾン誘導の効果的なことが確認された。また、増殖にはDME培地を使用し、一方、骨系分化にはα-MEM培地を使用することが妥当と考えられた。
(2)ヒト未分化間葉系幹細胞とラット骨芽細胞UMR106の培養を行い、至適培地と培養方法に検討を加えた。また、RT-PCRによって、未分化状態と分化状態に比較検討を加えた。未分化間葉系幹細胞の分化過程では軟骨系分化過程(アグリカン遺伝子発現)と骨系分化過程(オステオカルシン遺伝子発現)が複雑に入り込むことが示唆された。UMR106の骨系分化過程ではデキサメサゾン誘導の影響が大きいことを確認した。
2.吸収性足場材料の調製:
(1)成長因子の徐放能力に優れた酸性ゼラチン粉末を用いてグルタルアルデヒド化学架橋ハイドロゲルを調製し、凍結乾燥によってスポンジとした。スポンジには少量の生理食塩水が含侵することを確認した(将来の成長因子配合のため)。
(2)I型コラーゲン溶液に脂溶性溶剤を加えてホモジナイズ後、凍結乾燥と脱水熱架橋することによってコラーゲンスポンジを調製した。適切な製法条件を用いると連通性の多孔体が得られた。
3.動物実験::
(1)ゼラチンハイドロゲルとコラーゲンスポンジをラット背部皮下に埋入し、生体吸収過程を調べた。いずれも強度の炎症反応を生じず、緩やかに吸収されることを確認した。
(2)ラット頭蓋部に6mmの円形の穴を開け、創傷治癒過程に検討を加えた。穴開け部位には成長因子を含む吸収性足場材料を埋入して、組織再生の効果を判定する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Taira, M., Araki, Y.: "DTG thermal analyses and viscosity measurements of three commercial agar impression materials"Journal of Oral Rehabilitation. 30・1. 697-701 (2002)
• [文献書誌] Hashimoto M., Ohno H., Kaga M., Sano H., Araki Y., Kubota M.他: "Over-etching effects on micro-tensile bond strength and failure patterns for two dentin bonding systems"Journal of Dentistry. 30・2. 99-105 (2002)
• [文献書誌] 帖佐直幸, 平 雅之, 加茂政晴, 客本済子, 佐藤詔子: "アパタイト薄膜上におけるヒト骨芽細胞様細胞の骨分化能について"歯科基礎医学雑誌. 44・5. 437 (2002)
• [文献書誌] Taira, M., Araki, Y., Nakao, H., Takahashi, J., Hyon, S.H., 他1名: "Cellular reactions to polylactide-based sponge and collagen gel in subcutaneous tissue"Journal of Oral Rehabilitation. 30・1. 106-109 (2003)
• [文献書誌] Taira, M., Nakao, H., Takahashi, J., Araki, Y.: "Effect of two vitamins, two growth factors and dexamethasone on the proliferation of rat bone marrow stromal cells and osteoblastic MC3T3-E1 cells"Journal of Oral Rehabilitation. 30(印刷中). (2003)
• [文献書誌] Taira, M., Toyosawa, S., Ijyuin, N., Takahashi, J., Araki, Y.: "Studies on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells cultured in type I collagen gel by RT-PCR analysis"Journal of Oral Rehabilitation. 30(印刷中). (2003)
• [文献書誌] 原田英光, 田畑泰彦, 米田正始 他: "歯周組織および顎骨の再生誘導メカニズムの解明と組織再生療法の開発I"岩手医科大学先進歯科医療研究センター オープンリサーチ委員会. 39 (2002)