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2018 年度 実績報告書

象牙質・歯髄複合体の創傷治癒・再生過程における幹細胞の誘導と分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05516
研究機関新潟大学

研究代表者

吉羽 邦彦  新潟大学, 医歯学系, 教授 (30220718)

研究分担者 吉羽 永子  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (10323974)
大倉 直人  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (00547573)
枝並 直樹  新潟大学, 医歯学系, 助教 (80804567)
細矢 明宏  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (70350824)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード歯髄 / 創傷治癒 / 修復象牙質形成 / 象牙芽細胞 / fibrocyte / glucose transporter
研究実績の概要

歯髄創傷治癒,修復・再生過程における創傷部位への細胞,特に間葉系幹細胞の遊走・集積のメカニズム,ならびに新生象牙芽細胞の分化と硬組織形成機構の解明を目的とし,主として直接覆髄(断髄)後の細胞動態について検討を行った。結果の概要は以下のとおりである。
1.α-smooth muscle actin (α-SMA) を発現する筋線維芽細胞 (myofibroblast) が歯髄創傷治癒と象牙芽細胞様細胞の分化に関連することを示したが,その由来は不明である。Myofibroblastの前駆細胞の一つとして骨髄由来間葉系細胞であるfibrocyteに着目し,ヒトにおけるmineral trioxide aggregate (MTA)直接覆髄後の動態について観察した。その結果,CD45/I型プロコラーゲン二重陽性を呈すfibrocyteは処置後一過性に覆髄部に出現することが明らかにされ,歯髄創傷治癒初期,特に血管新生に重要な役割を果たしていることが示された。
2.組織修復や細胞増殖時に細胞のエネルギー源として必要なグルコースの輸送経路に glucose transporter (Glut)が関与しているが,歯髄創傷治癒との関連は不明である。本研究ではGlut1, 2, 4 に着目し,ラット臼歯におけるMTA断髄後のこれらの発現の変化について検討した。断髄1日後では陽性細胞は創傷部直下には認められなかったが,3日後,歯髄組織内に陽性細胞が観察された。5-7日後,断髄部直下に陽性細胞が配列して観察され,その一部はnestinとの二重陽性反応を示していた。またmRNA 発現レベルは,未処置対照群と比較して断髄後3ないし5日目に有意に増加した。これらの結果から,歯髄創傷治癒過程における象牙芽細胞様細胞の分化と修復象牙質形成におけるGlutの役割が示唆された。

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

我々はこれまでに,α-SMA陽性の筋線維芽細胞が歯髄創傷治癒と象牙芽細胞様細胞の分化に重要な役割を果たしていることを示したが,その由来は未だ不明である。本研究では骨髄由来間葉系細胞であるfibrocyteが歯髄創傷治癒の初期過程に重要な役割を果たしていることを初めて明らかにした。同様にして,これまで明らかにされていない歯髄創傷過程におけるGlutの発現について初めて観察し,その役割の検討を開始していることから,おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

直接覆髄(断髄)処置後の各種細胞の動態と硬組織形成過程の観察(in vivo)を引き続き実施するとともに,歯髄組織からシュワン細胞等を分離培養し,各細胞の相互関係について解析し(in vitro),細胞の誘導・分化との関連性について検索を進める予定である。また,Glut1とRunx2との相互作用による細胞分化機構,さらに2型糖尿病の発症に関わるGlut4について,創傷治癒遅延との関連性についても検討する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Detection of bone marrow-derived fibrocytes in human dental pulp repair2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiba N, Edanami N, Tohma A, Takeuchi R, Ohkura N, Hosoya A, Noiri Y, Nakamura H, Yoshiba K.
    • 雑誌名

      International Endodontic Journal

      巻: 51 ページ: 1187~1195

    • DOI

      10.1111/iej.12940

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Orthodontic force application upregulated pain-associated prostaglandin-I2/PGI2-receptor/TRPV1 pathway-related gene expression in rat molars2018

    • 著者名/発表者名
      Ohkura M, Ohkura N, Yoshiba N, Yoshiba K, Ida-Yonemochi H, Ohshima H, Saito I, Okiji T
    • 雑誌名

      Odontology

      巻: 106 ページ: 2~10

    • DOI

      10.1007/s10266-017-0309-2

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of new rat model for studying regenerative endodontic procedures.2019

    • 著者名/発表者名
      Edanami N, Shirakashi M, Yoshiba K, Razi SIB, Ohkura N, Yoshiba N, Tohma A, Takeuchi R, Noiri Y.
    • 学会等名
      International Niigata-Taiwan Universities Collaborative Dental Research Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of pH and Calcium ion release in vitro and assessment of biomineralization activities of different calcium silicate sealers after rat subcutaneous implant.2019

    • 著者名/発表者名
      Razi SIB, Edanami N, Yoshiba K, Shirakashi M, Ohkura N, Yoshiba N, Tohma A, Takeuchi R, Hasegawa T, Noiri Y.
    • 学会等名
      International Niigata-Taiwan Universities Collaborative Dental Research Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Biocompatibility evaluation of calcium silicate-based materials in rat subcutaneous tissue.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiba K, Edanami N, Tohma A, Takeuchi R, Ohkura N, Yoshiba N, Noiri Y.
    • 学会等名
      96th General Session of the International Association for Dental Research (IADR)
    • 国際学会
  • [学会発表] Bone marrow-derived fibrocytes are involved in human dental pulp repair.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiba N, Yoshiba K, Edanami N, Tohma A, Takeuchi R, Ohkura N, Oda Y, Hosoya A, Noiri Y, Nakamura H.
    • 学会等名
      96th General Session of the International Association for Dental Research (IADR)
    • 国際学会
  • [学会発表] 歯髄創傷モデルラットを用いた修復象牙質形成時におけるGlut1-Runx2 連関の解析2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮祐, 大倉直人, 枝並直樹, 遠間愛子, 吉羽永子, 吉羽邦彦, 野杁由一郎
    • 学会等名
      平成30年度新潟歯学会第1回例会
  • [学会発表] 歯髄創傷治癒モデルラットを用いたグルコース輸送担体Glut2とGlut4の局在および遺伝子発現の解析2018

    • 著者名/発表者名
      遠間愛子, 大倉直人, 枝並直樹, 竹内亮祐, 吉羽永子, 吉羽邦彦, 野杁由一郎
    • 学会等名
      平成30年度新潟歯学会第1回例会
  • [学会発表] ラット臼歯歯髄における創傷治癒時のアスコルビン酸輸送経路とその機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      大倉直人, 遠間愛子, 竹内亮祐, 枝並直樹, 吉羽永子, 吉羽邦彦, 野杁由一郎
    • 学会等名
      日本歯科保存学会 2018年度秋季学術大会(第149回)
  • [学会発表] 創傷治癒モデルラットを用いたSmad ubiquitination regulatory factor 1 (SMURF1)およびmammalian target of rapamycin (mTOR)の免疫局在と遺伝子発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮祐, 大倉直人, 遠間愛子, 白柏麻里, 枝並直樹, 吉羽永子, 吉羽邦彦, 野杁由一郎
    • 学会等名
      日本歯科保存学会 2018年度秋季学術大会(第149回)
  • [学会発表] 糖尿病モデルラットを用いた歯髄創傷治癒過程におけるCD68およびKi-67の発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      遠間愛子, 大倉直人, 白柏麻里, 竹内亮祐, 枝並直樹, 吉羽永子, 吉羽邦彦, 野杁由一郎
    • 学会等名
      日本歯科保存学会 2018年度秋季学術大会(第149回)
  • [学会発表] ラットにおけるパルプ・リバスクラリゼーション治療実験モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      白柏麻里, 枝並直樹, 吉羽邦彦, 大倉直人, 吉羽永子, 遠間愛子, 竹内亮祐, 野杁由一郎
    • 学会等名
      日本歯科保存学会 2018年度秋季学術大会(第149回)

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公開日: 2019-12-27  

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