| 研究課題/領域番号 |
17K11630
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| 研究機関 | 東京歯科大学 |
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研究代表者 |
松坂 賢一 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (70266568)
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| 研究分担者 |
井上 健児 東京歯科大学, 歯学部, ポストドクトラル・フェロー (00624636) [辞退]
中島 啓 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (20733463)
国分 栄仁 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (70453785)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | iPS細胞 / 歯の再生 / odontoblast |
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| 研究実績の概要 |
2系列の研究を行った。1系列目の研究は、歯の形成は上皮細胞と間葉細胞の相互作用により行われることから、上皮細胞の存在下で間葉系細胞の動態を検索した。口腔粘膜上皮細胞と骨芽細胞様細胞の共培養事件を行った結果、上皮細胞が存在することにより骨芽細胞のRUNX2およびBGPといった骨形成能に関するmRNAの発現の低下が起こり、アルカリフォスファターゼ活性も減少した。この結果から口腔粘膜上皮は骨芽細胞様細胞の骨性細胞への分化を抑制することが分かった。
2系列目の研究は、iPS細胞の歯原性細胞へ分化させることを目的として、円板状に加工した象牙質（dentin disc)をEDTAで処理した基質上でmouse iPS細胞を播種したものを実験群として、その細胞動態を検索した。コントロールとして、EDTA処理されていないdentin discを用いた。EDTA処理による基質の表面性状を検索するとともに、両群ともiPS細胞をBMP-4を添加したDMEMにて6日間培養し、dentin disc上でiPSを6日間培養後にreal-time RT-PCR法によりcollagen type 1(coll 1)、Bone Sialoprotein (BSP)、Osteocalcin (OCN)、Dentin Sialophosphoprotein (DSPP)の発現を判定量的に検索した。各dentin disc上で培養されたiPS細胞をマウス腹直筋内に移植し、iPS細胞の分化様式の確認を行った。Dentin discはEDTA処理により、走査型電子顕微鏡にてcollagen fibril様の粗面構造が確認できた。iPS細胞のColl 1 mRNAの発現はコントロール群が優位に高い値を示し、OCNとBSP mRNAの発現は実験群で優位に高い値を示した。DSPP mRNAの発現は実験群が高い傾向を示したが、有意な差はみられなかった。腹直筋内に移植されたiPS細胞は奇形腫を形成し、内部に上皮様組織、軟骨様組織、骨様組織が観察された。これらの結果から、EDTA処理したdentin discの微細構造とBMP-4によりiPS細胞をosteo/odonotogenic cellに誘導することが示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
iPS細胞のodontoblastへの分化誘導はある程度達成してきている。しかし、iPS細胞の歯原性上皮への分化誘導の実証までは得られていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
iPS細胞の歯原性上皮細胞への分化誘導を達成するために、まずは口腔粘膜上皮など、他の上皮細胞への分化誘導を試みる。上皮へ分化した細胞をamelogeninやDSPPなどの歯原性細胞特有のタンパクを作用させることにより、歯原性上皮細胞への分化誘導を達成する。その後、歯原性上皮細胞と象牙基質との相互作用により、象牙質・エナメル質の形成を促し、破壊された歯周組織への移植による歯周組織完全再生を成し遂げる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
残額51830円を超える物品の購入が必要なため、次年度交付予定額と合算して使用するために次年度使用額が生じた。
幹細胞の分化誘導、増殖のための細胞増殖因子およびreal-time RT-PCR用試薬の購入を予定している。
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