| 研究課題/領域番号 |
15H05027
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
二川 浩樹 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 教授 (10228140)
|
|---|
| 研究分担者 |
田地 豪 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 准教授 (80284214)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | DLC / インプラント / 骨芽細胞 / 破骨細胞 |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成27年度は、生体材料としての能力の高い基材の開発を目指して高硬度化、平滑性および摩擦摩耗特性の向上を追求した水素化テトラヘドラルアモルファスカーボン(ta-C:H)コーティングチタンを作製し、これを使用して骨芽細胞と破骨細胞の分化に与える影響について遺伝子レベルで検討した。その結果、ta-Cおよびta-C:Hコーティングチタンは骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1細胞における骨芽細胞の分化マーカーであるRunx2とALP遺伝子の発現を、純チタンまたはa-C:Hコーティングチタンと比較して有意に促進することが認められた。また、ta-C:Hコーティングチタンは、可溶性RANKL存在下で破骨細胞前駆細胞様細胞株RAW264.7細胞における破骨細胞の分化マーカーであるTRAPとcathepsin K遺伝子の発現を純チタンと比較して顕著に抑制することが認められた。これらの結果は、統計学的な有意差はないものの特定の表面粗さを持つ群においてより強い傾向が認められ、ta-C:Hコーティングチタンには骨組織中の骨芽細胞や破骨細胞を制御しインプラントとの骨結合性を高める最適な水素量や表面粗さが存在する可能性が示唆された。この事象の確証を得るために詳細な検討を行い、最適な条件の中で今後の研究を遂行する予定である。
これらの結果の一部は、平成27年度の日本組織培養学会第88回大会（広島）で発表した。また、平成28年度のThe 33th International Conference of Photopolymer Science and Technology（千葉）で発表予定である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成27年度の検討事項であった、高硬度化、平滑性および摩擦摩耗特性の向上を追求したta-C:Hをコーティングしたチタンの作製を行い、本チタンにおけるバイオマテリアルとしての可能性や、それに対する適切な水素量や表面粗さを見出すことができた。一方で、これまでに得た結果に関して、細胞間または細胞とチタン基材間の相互作用なども含めさらなるエビデンスの蓄積が必要であり、水素量や表面粗さについては本申請課題の基盤研究となるため、平成28年度以降も引き続き検討を加える予定である。以上の理由から、平成27年度についてはおおむね順調に研究が進展した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られた知見を基盤として、ta-C:Hコーティングチタンのバイオマテリアルとしての可能性について詳細に検討する。
細菌感染は歯槽骨吸収を伴う歯周炎やインプラント周囲炎の原因のひとつとして知られており、歯周病患者の歯周ポケット内から検出された細菌叢はインプラント周囲患者のそれと類似しているという報告がある。そこで、歯周病原因菌であるPorphyromonas gingivalis由来のLPS刺激下で、ta-C:Hコーティングチタンが骨芽細胞および破骨細胞に与える影響を検討する。これらの細胞における分化マーカーに加え、これまでに当研究室で継続して解析を行っているRANKLやOPGといった骨吸収関連分子、さらにIL-1ファミリー、TNF、IL-6、MMPなどの炎症性サイトカインについても焦点を当て、インプラント周囲炎を想定し、ta-C:Hコーティングチタンが骨芽細胞および破骨細胞に与える影響を分子レベルで明らかにする。
|
