| 研究課題/領域番号 |
21390554
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
奥田 一博 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00169228)
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| 研究分担者 |
川瀬 知之 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90191999)
小神 浩幸 新潟大学, 医歯学系, 助教 (10463978)
永田 昌毅 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (10242439)
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| キーワード | 培養骨膜シート / 骨膜細胞 / ハイドロキシアパタイト / アルカリホスファターゼ / 石灰化 / ポリ乳酸カプロラクトン重合体 / cambium layer / 幹細胞 |
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| 研究概要 |
培養骨膜シートは足場を必要としなくとも歯周再生治療に於ける歯槽骨の再生に有効に作用した。次に骨膜細胞が含まれた三次元代用骨の確立を目指して1、85%の気孔率を有するハイドロキシアパタイト(HA)ブロックの"足場"としての効果を検討した。骨膜細胞は酸処理されたブロック体気孔の深部に侵入することができ、2週間以上生存した。分化誘導を加えた"骨膜細胞+HAブロック"体をマウス皮下に移植すると類骨を形成した。これよりこの複合体は骨原性を促進することが示され、従来のHA単体より優れた再生材料となることが示された。次に培養日数の短縮と移植操作性の向上を目的として2、ポリ乳酸カプロラクトン重合体(LCL)製の透明フィルムを試作し、ヒト培養骨膜シートに対する適性を検証した。コラーゲン塗抹により弱い細胞接着性が解決され、骨膜片からの初期細胞遊走と石灰化がサポートされた。4週間培養した骨膜をマウスに移植すると、2-8週間で骨膜シート単体と同等以上の類骨形成を認めた。この解析は骨シンチ法を用いて非侵襲的に画像イメージング処理された。LCLフィルムはヒト培養骨膜シートの有望な基材となる可能性が示された。一方、骨膜片採取から培養骨膜シート形成に至る過程での細胞動態を分析することで3、骨膜シートの骨原性獲得メカニズムの解明を試みた。培養早期過程でcambium layerに含まれる多くの細胞はアポトーシスにより失われた。培養5-6日目を境にfibrous layerに増殖活性の高い細胞が出現し、これらを骨芽細胞に分化誘導するとアルカリホスファターゼ活性の上昇とともに石灰化も顕著に促進された。さらに骨膜シートに発現する表面抗原は骨髄幹細胞と一致していた。cambium layerは培養中に細胞の大幅な淘汰に伴ってその形態は失われるが,生き残った幹細胞様の細胞が増殖し分化誘導刺激により骨形成活性を発現する可能性が示唆された。本成果は、本研究費で雇用した研究支援者の努力が大きく貢献していることを付記する。
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