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2011 年度 実施状況報告書

骨髄幹細胞を用いた組織修復およびリモデリングの促進とその分子調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23593075
研究機関松本歯科大学

研究代表者

中野 敬介  松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (10325095)

研究分担者 川上 敏行  松本歯科大学, 付置研究所, 教授 (80104892)
辻極 秀次  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (70335628)
富田 美穂子  松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (00366329)
村岡 理奈  松本歯科大学, 歯学部, 助教 (20549430)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード骨髄細胞 / 細胞分化 / 組織修復 / 歯周組織 / メカニカルストレス / 歯科矯正治療
研究概要

現在までに、歯科矯正学的牽引モデル動物および歯周組織損傷モデル動物の作製を行い、歯周組織を構成する細胞ならびに骨髄幹細胞の生体内における動態と分化に関する研究を行ってきた。歯科矯正学的牽引時における歯周組織の変化では、メカニカルストレス付与後の牽引則において歯根膜線維芽細胞および骨芽細胞にRunx2、Msx2、ALPの局在と陽性反応増強を確認し、歯周組織への力学的刺激が骨芽細胞の分化促進に働くことを明らかにした。また、歯周組織損傷モデル動物では、歯周組織の恒常性維持や組織修復、細胞分化にHSPsが密接に関与していることを示した。骨髄幹細胞の歯牙および歯周組織細胞への分化能に関する研究では、骨髄幹細胞が骨芽細胞、破骨細胞、歯根膜線維芽細胞、および歯髄細胞に分化することを確認し、これらの前駆細胞となる骨髄幹細胞は、歯周組織では主にリモデリングの盛んな部位に生着することを示した。この事は骨髄幹細胞を用いた歯周組織再生への可能性を示している。また、歯科矯正学的牽引モデル動物を用いた実験において、矯正学的牽引時の歯根膜組織では、骨芽細胞や破骨細胞に積極的に分化誘導され、当該領域の骨髄幹細胞の機能解明を行ったところ,メカニカルストレスを受け積極的に歯周組織のリモデリングが行われている部位に骨髄幹細胞由来の細胞が多数存在していることが確認された。この結果により人為的に幹細胞を所定の場所に供給できる可能性が強く示唆された。適切な強度のメカニカルストレスもしくは傷害性刺激を歯周組織に加えることにより、効率的な幹細胞の局所への誘導、歯周組織リモデリングや修復の促進、および効率的な矯正学的歯の移動が可能になると考えられる。今回得られた結果は歯周組織の修復、再生を効果的に行う治療法や新規矯正学的治療法の開発につながると考えている。申請者らはさらに効果的な幹細胞誘導法を検索中である。

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

GFPトランスジェニックマウス由来骨髄移植マウスの作製、歯周組織損傷モデルおよび歯科矯正学的牽引モデルマウス(歯科矯正実験モデルマウス)の作製ともに成功し、これらの実験動物を用いて順調に実験を行っている。平成23年度は、歯周組織のリモデリングと外傷性ストレス時の組織修復や再生に関わる因子の検討と矯正学的治療によって生じる歯周組織の変化と骨髄由来幹細胞の動態の詳細な検討を行った。これらの研究成果は学術雑誌と国内外の学会発表で出版公表しており、実施計画の点からも公費研究としての観点からも順調に進展している。

今後の研究の推進方策

当初の計画どおり、組織修復、リモデリング、再生における骨髄幹細胞に動態をさらに詳細に分析する。特に骨髄幹細胞の局所誘導と分化誘導に関する知見を得るため、組織学的な観点から詳細な検討を加えていく。これにより効果的な歯周組織再生治療法や新規矯正治療法の開発に必要な知見を得る。また、これらの技術の発展応用となる外傷による組織傷害の修復に関する新規治療法の可能性についても検討したい。

次年度の研究費の使用計画

消耗品の購入価格が定価より安価であった事が次年度の研究費が生じた主たる理由である。他の理由としては研究の進行状況が良好であり追実験、再実験の費用が当初見込んだ額に達しなかった事が上げられる。当該研究費は本年度の試薬購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Transplanted bone marrowderived cells differentiated to tooth, bone and connective tissues in mice2011

    • 著者名/発表者名
      Tsujigiwa H, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Hard Tissue Biology

      巻: 20 ページ: 147-152

    • DOI

      10.2485/jhtb.20.147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunohistochemical expression of heat shock protein27 in the mouse dental pulp after immediate teeth separation2011

    • 著者名/発表者名
      Saito S, et al.
    • 雑誌名

      Europian Journal of Medical Research

      巻: 16 ページ: 495-500

    • DOI

      10.1186/2047-783X-16-11-495

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunohistochemical expression of hard tissue related factors in the mouse pulp after immediate teeth separation2011

    • 著者名/発表者名
      Nabeyama A, et al.
    • 雑誌名

      Europian Journal of Medical Research

      巻: 16 ページ: 507-513

    • DOI

      10.1186/2047-783X-16-11-507

    • 査読あり
  • [学会発表] 実験的歯間分離によりマウス歯髄に発現する硬組織関連因子2011

    • 著者名/発表者名
      鍋山篤史,他
    • 学会等名
      硬組織再生生物学会総会(第20回)
    • 発表場所
      日本大学歯学部(東京都)
    • 年月日
      2011年8月27日
  • [学会発表] メカニカルストレスが引き起こすマスス歯根膜組織におけるHSP27の発現変化2011

    • 著者名/発表者名
      村岡理奈,他
    • 学会等名
      硬組織再生生物学会総会(第20回)
    • 発表場所
      日本大学歯学部(東京都)
    • 年月日
      2011年8月27日
  • [学会発表] Promoting effect of mechanical stress to transplanted bone marrow-derived cell migration into periodontal tissues2011

    • 著者名/発表者名
      Tomida M, et al.
    • 学会等名
      Meeting of Asian Society of Oral and Maxillofacial Pathology (5th) / Annual meeting of the Japanese society of oral pathology (22th)
    • 発表場所
      九州大学医学部(福岡市)
    • 年月日
      2011年8月23日
  • [学会発表] Orthodontic stress as a possible promoter of transplanted bone marrow-derived cell migration into periodontal tissues2011

    • 著者名/発表者名
      Muraoka R, et al.
    • 学会等名
      SIDO International Congress, Follow-up in Orthodontics (XXIII)
    • 発表場所
      ローマカバリエリ(ローマ)
    • 年月日
      2011年11月10日
  • [学会発表] 歯科矯正学的メカニカルストレスによるマウス歯根膜組織におけるOsterixの発現2011

    • 著者名/発表者名
      松田浩和,他
    • 学会等名
      歯科基礎医学会総会(第53回)
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜市)
    • 年月日
      2011年10月1日
  • [図書] Advances in Medicine and Biology Volume 182011

    • 著者名/発表者名
      Kawakami T, Nakano K, et al.
    • 総ページ数
      346
    • 出版者
      Nova Science Publishers

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公開日: 2013-07-10  

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