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2007 年度 実績報告書

メカニカルストレスおよび局所環境制御による硬組織の形態再建機序モデルの創出

研究課題

研究課題/領域番号 17076001
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 治  東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (60374948)

研究分担者 佐々木 啓一  東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30178644)
鎌倉 慎治  東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (80224640)
高橋 一郎  東北大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (70241643)
中村 雅典  昭和大学, 歯学部, 教授 (50180394)
上條 竜太郎  昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / 再生医学 / 細胞・組織
研究概要

平成19年度は、当初計画に基づき下記を検討して所定の成果を達成できた。
1)局所環境を制御する培養チップの制御パラメーターの開発と評価
名古屋大/総括班福田および東北大/総括班新井と共同で、軟骨および骨芽細胞に対して、引張および圧縮を定量的に同一システム内で負荷するシステムの構築を行った。圧縮を中心に解析を進め一部引張りに着手した。その結果軟骨細胞および骨芽細胞は圧縮のひずみ量により分化が調節され、またストレスの方向も影響する可能性が示された。(益田(博士研究員)、鈴木、高橋、福田、新井)。
2)骨再生材料による骨形成の評価
メカニカルストレスの評価系確立の基礎として、研究代表者らの開発した骨再生材料OCPの分子生物学的検討を行った。OCPは骨再生促進能を持つ一方で、培養細胞による検討から、骨芽細胞とOCPの共存下で骨髄由来細胞から破骨細胞が誘導されることが明らかとなった。骨形成と骨吸収におけるメカニカルストレスの効果を検討する有効な材料となり得ることを立証した(上條、中村、鈴木)。
3)実験動物の骨再生部位および培養細胞のメカニカルストレス負荷評価
ラット頭蓋冠上骨膜下にOCP/コラーゲン複合体を埋入し骨膜のテンション負荷下において骨形成を検索するモデルを開発した。異なる厚みの材料を作製し、頭蓋冠上の骨増成と材料の吸収性を調べたところ、材料厚みの違いは、骨膜・皮下組織で異なる張力を誘発するため、メカニカルストレスが及ぼす骨再生と材料吸収性を検討するモデルとしてことを明らかにした(佐々木、鎌倉、鈴木)。
これらの成果に基づき、次年度以降は、チップの引張りと圧縮負荷との比較を破骨細胞も含めた硬組織細胞で行うとともに、骨膜テンションの評価、組成・成長因子培養装置の開発、チップひずみ量の実測を検討する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (4件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a cell culture system loading cyclic mechanical strain to chondrogenic cells2008

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Suzuki O, et. al.
    • 雑誌名

      J Biotechnol 133

      ページ: 231-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TGF-βsuppresses POEM expression through ERK1/2 and JNK in osteoblasts2007

    • 著者名/発表者名
      Miyazono A, Kamijio R, et. al.
    • 雑誌名

      FEBS Lett 581

      ページ: 5321-5326

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interleukin-4 inhibition of osteoclast differentiation is stronger than that of interleukin-13 and they are equivalent for induction of osteoprotegerin production from osteoblasts2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada A, Kamijio R, et. al.
    • 雑誌名

      Immunology 120

      ページ: 573-579

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of apoptosis signal-regulating kinase 1 by protein phos-phatase 2Cepsilon2007

    • 著者名/発表者名
      Saito J, Sasaki K, Tamura S, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem J 405

      ページ: 244-251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contributions of matrix metalloproteinases toward Meckel's cartilage resorption in mice: immunohistochemical studies, including comparisons with developing endochondral bones2007

    • 著者名/発表者名
      Sakakura Y, Nakamura M, Yajima T, et. al.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res 328

      ページ: 137-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of bone-like apatite enhanced by hydrolysis of octa-calcium phosphate crystals deposited in collagen matrix2007

    • 著者名/発表者名
      Honda Y, Kamakura S, Suzuki O, et. al.
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater 80

      ページ: 281-289

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitric oxide in pulp cell growth, differentiation and mineralization2007

    • 著者名/発表者名
      Yasuhara R, Kamijo R, et. al.
    • 雑誌名

      J Dent Res 86

      ページ: 163-168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo 3-dimensional measurement of the force exerted on a tooth during clenching2007

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi T, Sasaki K, et. al.
    • 雑誌名

      J Biomech 40

      ページ: 244-251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of PDMS scaffold with controlled configuration2007

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Takahashi I, Suzuki O, et. al.
    • 雑誌名

      Proc MHS 2007

      ページ: 362-367

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanobiological signal transduction in differentiating chondrocyte and new configuration for mechanical stress culture2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi I, Suzuki O, et. al.
    • 雑誌名

      Proc IEEE-NEMS 2007

      ページ: 1061-1064

    • 査読あり
  • [学会発表] A biodegradable bone substitute octacalcium phosphate (OCP) and its possible role in biomineralization2007

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O
    • 学会等名
      The 4th Lyon-Tohoku Engineering & Science Forum. Towards the joint Laboratory.
    • 発表場所
      Tohoku Univ. Sakura Hall, Sendai, Japan
    • 年月日
      20071213-14
  • [学会発表] Fabrication of PDMS scaffold with controlled configurations.2007

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Takahashi I, Suzuki O, et. al.
    • 学会等名
      MHS 2007
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20071112-13
  • [学会発表] Conversion of octacalcium phosphate into hydroxyapatite and bone regeneration2007

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O, Kamakura S, et. al.
    • 学会等名
      Bioceramics 20
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      20071024-26
  • [学会発表] Osteoblastic cell differentiation of mouse bone marrow stromal cells on synthetic octacalcium phosphate2007

    • 著者名/発表者名
      Anada T, Kamakura S, Suzuki O, et. al.
    • 学会等名
      Asia Bio Ceramics (ABC) 2007
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      20070925-28
  • [図書] Mechanical stretch inhibits chondrogenesis through ERK-1/2 phos-phorylation micromass culture in "Interface Oral Health Science" eds M. Watanabe, O. Okuno, K. Sasaki, O. Suzuki, and N. Takahashi2007

    • 著者名/発表者名
      Takahashi I, Suzuki O, Takano-Yamamoto T, et. al.
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Development of mechanical strain cell culture system for mechanobiological analysis Interface Oral Health Science" eds M. Watanabe, O. Okuno, K. Sasaki, O. Suzuki, and N. Takahashi2007

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Takahashi I, Takano-Yamamoto T, Suzuki O, et. al.
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      Springer
  • [備考]

    • URL

      http://www-kiso.dent.tohoku.ac.jp/cfe/index.html

  • [産業財産権] 骨形成タンパク質活性調節剤2007

    • 発明者名
      宮崎達也、宮内聡、松坂聡、鈴木治、多和田明
    • 権利者名
      (株)PGリサーチ、東北大学
    • 産業財産権番号
      特願2007-166116号
    • 出願年月日
      2007-06-25

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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