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2016 年度 実施状況報告書

歯根膜・血管内皮細胞共培養スフェロイドを用いた組織再生の試み

研究課題

研究課題/領域番号 16K11838
研究機関九州歯科大学

研究代表者

臼井 通彦  九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (10453630)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードスフェロイド / 歯根膜細胞 / 血管内皮細胞
研究実績の概要

歯周組織においても、歯周組織本来の構造・機能を回復する「歯周組織再生療法」が行われている。歯槽骨移植、GTR法(歯周組織再生誘導法)から始まり、エナメルマトリックス蛋白質(エムドゲイン)の応用、Fibroblast Growth Factor 2(FGF2)の応用まで、様々な治療方法が行われている。しかし、歯周組織の複雑さ(セメント質、歯根膜、歯槽骨、歯肉上皮、結合組織から構成される)が再生を困難にし、現在、歯周組織を完全に回復させる治療法は存在しない。近年、歯根膜細胞に間葉系幹細胞が存在し、多分化能を有することが報告された。また、修復された組織の維持や創傷治癒・再生の過程において、血管の存在が大変重要である。そこで、本研究では、多分化能をもつ歯根膜細胞と血管新生に必須の血管内皮細胞を用いて、共培養スフェロイドを作製し、多分化能と組織再生能を評価することとした。まず、最初に歯根膜細胞と血管内皮細胞が共培養スフェロイドを形成できるか否かを検証した。スフェロイド作製用マイクロウェルチップを使用して、歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドの作製に成功した。以前の研究より、歯根膜細胞スフェロイドは単層培養歯根膜細胞に比べ、幹細胞マーカーであるNanog, Oct4の発現が上昇していたが、歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドはさらに有意に高い発現を示した。また、FACS解析により、歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドは間葉系幹細胞マーカーであるCD29, 44, 105などの発現を認めた。石灰化条件により、歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドを培養すると、歯根膜細胞や歯根膜細胞スフェロイドに比べ、有意に高い石灰化を示し、ALPなどの骨関連遺伝子の発現が亢進していた。

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

歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドの作製に成功し、in vitroにおける機能解析を予定通り進めることができたため。

今後の研究の推進方策

歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドの軟骨・脂肪への分化を確認すると共に、骨分化亢進の詳細なメカニズム(遺伝子発現・細胞内シグナリング)を明らかにしていく。さらに、マウス頭蓋骨欠損モデル・ラット歯周組織欠損モデルへ歯根膜細胞・血管内皮細胞共培養スフェロイドを応用し、in vivoにおける機能解析を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

予定していたFACS解析用の抗体が日本国内において品薄で購入できなかったため。

次年度使用額の使用計画

幹細胞マーカーであるFACS解析用の抗体を購入する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thymus-expressed chemokine enhances Porphyromonas gingivalis LPS-induced osteoclast formation via NFATc1 activation.2016

    • 著者名/発表者名
      Usui M, Okamatsu Y, Sato T, Hanatani T, Moritani Y, Sano K, Yamamoto M,Nakashima K.
    • 雑誌名

      Arch Oral Biol.

      巻: 66 ページ: 77-85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スフェロイド形成技術による歯周組織再生の試み2016

    • 著者名/発表者名
      臼井通彦
    • 雑誌名

      九州歯学会誌

      巻: 70 ページ: 68-72

  • [雑誌論文] 歯周組織再生療法に求められるスキャホールドの要件2016

    • 著者名/発表者名
      臼井通彦 佐野孝太朗
    • 雑誌名

      バイオマテリアルー生体材料―

      巻: 34 ページ: 300-302

  • [学会発表] スフェロイド培養が歯根膜細胞の骨分化能に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      森谷友貴、臼井通彦、花谷智哉、佐野孝太朗、中富満城、有吉渉、西原達次、中澤浩二、中島啓介
    • 学会等名
      平成28年度日本歯周病学会九州五大学日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2016-11-06
  • [学会発表] スフェロイド作製技術による歯周組織再生の試み2016

    • 著者名/発表者名
      臼井通彦
    • 学会等名
      平成28年度九州歯科学会総会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2016-05-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯根膜細胞スフェロイドは骨分化能を増強する2016

    • 著者名/発表者名
      森谷友貴、臼井通彦、花谷智哉、佐野孝太朗、西原達次、中島啓介
    • 学会等名
      第59回春季日本歯周病学会学術大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2016-05-20 – 2016-05-21

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公開日: 2018-01-16  

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