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2013 年度 実績報告書

歯根膜組織形成能を有したバイオアクティブレジンの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25293388
研究種目

基盤研究(B)

研究機関九州大学

研究代表者

前田 英史  九州大学, 大学病院, 講師 (10284514)

研究分担者 赤峰 昭文  九州大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00117053)
和田 尚久  九州大学, 大学病院, 講師 (60380466)
門野内 聡  九州大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30609558)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードヒト歯根膜細胞 / 4-META/MMA-TBBレジン / 石灰化
研究概要

本研究では、塩化カルシウムを0,5,10,20 w/w%で4-META/MMA-TBBレジンのポリマーに配合し用法に従ってモノマーと混和した後、ディスク形成用の型に流し込み重合したものを、ヒト歯根膜細胞 (HPDLC)と培養した。細胞増殖能について解析を行った結果、混和濃度依存性に増殖率が低下することが明らかになった。これは、カルシウムの濃度に依存した、塩化カルシウムによる水分の吸着が原因の一つになったと推察された。さらにHPDLCを上記の各種レジン上で培養し、これを蛍光実体顕微鏡下で、各種タンパクの発現を観察する計画であったが、現在販売されている顕微鏡では、DAPI染色の観察は可能であったが、赤および緑のフィルターでは、カルシウムを配合したレジンが自家蛍光を発し、各種タンパク発現の観察が困難であることが判明した。そこで、細胞数が少量で済む定量的RT-PCR法による解析を中心として進めることとした。解析の結果、BMP2およびオステオポンチンの発現が促進することが明らかになった。特に10%配合群で上昇する傾向が観察された。一方、シラン材処理群では、有意な結果が得られなかった。次にカルシウム配合レジンを単独で培養液中に50日間浸漬した結果、SEM観察およびエックス線回折により、表面にハイドロキシアパタイトが形成されることを明らかにした。ただし、添加したカルシウムは、レジン表面から5日以内には溶出しており、アパタイト形成のメカニズムについては不明である。さらにカルシウム配合レジンと培養したHPDLCは28日後にvon Kossa陽性像を示し、石灰化促進にカルシウム配合4-META/MMA-TBBレジンが有効であることが示唆された。

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

カルシウム配合4-META/MMA-TBBレジンの特性と、これを用いたヒト歯根膜細胞による増殖分化について検討を進める計画であった。現在のところ、増殖実験、細胞親和性、石灰化に関する研究、さらにこのレジン上でのアパタイト形成試験を終えており、予想された結果が得られている。ただし、当初予定していた、カルシウム配合のレジン上で培養した細胞の分化を、実体蛍光顕微鏡下で観察する予定であったが、このレジンの特性として自家蛍光を発し、免疫蛍光染色を行っても正確なデータを得ることができないことが明らかにあり、計画を変更し、遺伝子発現解析に切り替えたが、想定された結果が得られている。

今後の研究の推進方策

未分化な歯根膜細胞株またはiPS細胞由来細胞と、上記レジンとを培養し、骨芽細胞あるいはセメント芽細胞、さらに歯根膜線維芽細胞分化について検討する。またこの条件下で、船長因子の影響についても検証を加える。そして、このレジンと歯質との接着性についても検討を加える。

次年度の研究費の使用計画

初年度で、実体蛍光顕微鏡を購入する予定であったが、計画を遂行に合致した機器に乏しく、計画を少し修正して金額が引く設定された機器の購入によって代償することが可能となった。しかしながら、これを遂行するための消耗品の購入が必要であり、次年度以降で推進しようと考えている。
実体顕微鏡下での免疫染色を行う予定であったが、これを代償するために、タンパク発現解析と遺伝子発現解析を実施する予定であるが、その消耗品の購入に予算を当てる予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] xposure to transforming growth factor-β1 after basic fibroblast growth factor promotes the fibroblastic differentiation of human periodontal ligament stem/progenitor cell lines.2013

    • 著者名/発表者名
      Kono K, Maeda H, Fujii S, Tomokiyo A, Yamamoto N, Wada N, Monnouchi S, Teramatsu Y, Hamano S, Koori K, Akamine A.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res.

      巻: 352 ページ: 249-263

    • DOI

      10.1002/jcb.24186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prospective Potency of TGF-1 on Maintenance and Regeneration of Periodontal Tissue.2013

    • 著者名/発表者名
      Maeda H, Wada N, Tomokiyo A, Monnouchi S, Akamine A.
    • 雑誌名

      Int Rev Cell Mol Biol.

      巻: 304 ページ: 283-367

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-407696-9.00006-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Potential Role of TRPA1 as a Mechanoreceptor in Human Periodontal Ligament Cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi T, Kajiya H, Fukawa T, Sasaki M, Nemoto T, Tsuzuki T, Takahashi Y, Fuji S, Maeda H, Okabe K.
    • 雑誌名

      Eur J Oral Sci.

      巻: 121 ページ: 538-544

    • DOI

      10.1111/eos.12083.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Periodontal tissue engineering: defining the triad.2013

    • 著者名/発表者名
      Maeda H, Fujii S, Tomokiyo A, Wada N, Akamine A.
    • 雑誌名

      Int J Oral Maxillofac Implants.

      巻: 28 ページ: e461-e471

    • DOI

      10.11607/jomi.te26.

    • 査読あり
  • [学会発表] Wnt5aがヒト歯根膜細胞に及ぼす影響について2013

    • 著者名/発表者名
      長谷川大学、和田尚久、前田英史、友清淳、門野内聡、郡勝明、吉田晋一郎、寺松陽子、濱野さゆり、祐田明香、杉井英樹、赤峰昭文
    • 学会等名
      第139回日本歯科保存学会秋季学術大会
    • 発表場所
      秋田総合生活文化会館
    • 年月日
      20131017-20131018
  • [学会発表] 水酸化カルシウム貼薬が根管封鎖性に及ぼす影響の解析2013

    • 著者名/発表者名
      野村育子、後藤康治、前田英史、赤峰昭文
    • 学会等名
      第139回日本歯科保存学会秋季学術大会
    • 発表場所
      秋田総合生活文化会館
    • 年月日
      20131017-20131018
  • [学会発表] CTGF/CCN2が未分化なヒト歯根膜細胞株の骨芽細胞様分化に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      祐田明香、前田英史、藤井慎介、門野内聡、山本直秀、和田尚久、友清淳、郡勝明、濱野さゆり、赤峰昭文
    • 学会等名
      第5回日本CCNファミリー研究会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      20130920-20130920
  • [学会発表] Activin Aがヒト歯根膜細胞に及ぼす影響について2013

    • 著者名/発表者名
      杉井英樹、前田英史、友清淳、山本直秀、郡勝明、和田尚久、門野内聡、濱野さゆり、長谷川大学、祐田明香、寺松陽子、河野清美、吉田晋一郎、赤峰昭文
    • 学会等名
      第138回日本歯科保存学会春季学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20130627-20130628
  • [学会発表] Evaluation of calcium-modified 4-META/MMA-TBB resin on its bioactive feature.2013

    • 著者名/発表者名
      MAEDA H, KOORI K, WADA N, MONNOUCHI S, TERAMATSU Y, KONO K, and AKAMINE A.
    • 学会等名
      The 9th World Endodontic Congress of IFEA.
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      20130523-20130526
  • [学会発表] Localization of βig-h3 and Collagen Type I in Dental Pulp.2013

    • 著者名/発表者名
      MONNOUCHI S, MAEDA H, YUDA A, and AKAMINE A.
    • 学会等名
      The 9th World Endodontic Congress of IFEA.
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      20130523-20130526
  • [学会発表] Dental Pulp Stem Cells on Bone Tissue Express Periodontal Ligament-related gene.2013

    • 著者名/発表者名
      YOSHIDA S, WADA N, MAEDA H, HASEGAWA D, SATO H, MONNOUCHI S, and AKAMINE A.
    • 学会等名
      The 9th World Endodontic Congress of IFEA.
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      20130523-20130526
  • [学会発表] Molecular Assessment of Bacterial Community in Persistent Apical Periodontitis Granulomatous Tissue: 16S rDNA Clone Library Analysis.2013

    • 著者名/発表者名
      ZAKARIA MN, MAEDA H, WADA N, and AKAMINE A.
    • 学会等名
      The 9th World Endodontic Congress of IFEA.
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      20130523-20130526
  • [図書] Year Book 2014 「今だから押さえておきたい! 世界の歯内療法の潮流」2014

    • 著者名/発表者名
      前田英史
    • 総ページ数
      169
    • 出版者
      クインテッセンス出版

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公開日: 2015-05-28  

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