歯肉線維芽細胞由来ヒトiPS細胞を用いた新たな歯根膜組織誘導ストラテジー

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670811
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 赤峰 昭文 九州大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00117053)
• 研究分担者: 和田 尚久 九州大学, 大学病院, 講師 (60380466) ; 前田 英史 九州大学, 大学病院, 講師 (10284514) ; 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 – 2015-03-31
• キーワード: 歯根膜組織 / iPS細胞 / ハイブリッドスキャフォールド / 再生

研究実績の概要

本研究では、当初、ヒト歯根膜線維芽細胞および歯肉線維芽細胞由来iPS細胞を大量培養し、間葉系幹細胞へと分化させ、歯根膜組織再生のための移植細胞源としての有用性を検討することを目的としていたが、安定した細胞維持および分化のコントロールが困難であった。そこで、ヒト皮膚線維芽細胞由来iPS細胞をin vitroにて神経堤細胞様細胞に分化誘導した後、transwellを用いてTGF-beta存在下でヒト歯根膜細胞と共培養した。その結果、iPS細胞とヒト歯根膜細胞を共培養した群で歯根膜細胞マーカーであるアルカリフォスファターゼおよびperiostinの発現が有意に上昇し、さらにTGF-beta存在下でヒト歯根膜細胞と共培養した群で歯根膜細胞マーカーであるPLAP-1の発現が有意に上昇した。以上の結果から、iPS細胞を神経堤細胞に分化誘導後、歯根膜細胞が分泌する液性因子とTGF-betaを組み合わせて刺激することで、歯根膜細胞の特徴を示す細胞に分化誘導できることが示唆された。さらに詳細な検討が必要であるが、本細胞をハイブリッドスキャフォールドをキャリアとして移植することで、新たな歯根膜組織再生法の確立に繋げていける可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Wnt5a induces collagen production by human periodontal ligament cells through TGFβ1-mediated upregulation of Periostin expression (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa D, Wada N, Maeda H, Yoshida S, Mitarai H, Tomokiyo A, Monnouchi S, Hamano S, Yuda A, Akamine A
  • 雑誌名: J Cell Physiol. 巻: Epub ahead of print ページ: in press
  • DOI: 10.1002/jcp.24950
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Semaphorin 3A induces mesenchymal stem-like properties in human periodontal ligament cells (2014)
  • 著者名/発表者名: 8.Wada N, Maeda H, Hasegawa D, Gronthos S, Bartold PM, Menicanin D, Fujii S, Yoshida S, Tomokiyo A, Monnouchi S, Akamine A
  • 雑誌名: Stem Cells Dev 巻: 23 ページ: 2225-2236
  • DOI: 10.1089/scd.2013.0405
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regeneration of the periodontium for preservation of the damaged tooth (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda H, Tomokiyo A, Wada N, Koori K, Kawachi G, Akamine A.
  • 雑誌名: Histol Histopathol. 巻: 29 ページ: 1249-1262
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 歯根膜幹細胞の多様な特性およびその有用性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和田尚久
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会 サテライトシンポジウム「間葉系幹細胞の直接的/間接的な組織再生への関与を考える」
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡市）
  • 年月日: 2014-09-25
  • 招待講演