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2016 年度 実績報告書

DNA損傷の形態学的品質評価法を用いた歯髄幹細胞の最適培養法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26293422
研究機関国立研究開発法人国立長寿医療研究センター

研究代表者

中島 美砂子  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 幹細胞再生医療研究部, 部長 (20207773)

研究分担者 山本 徳則  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20182636)
エンドラワン プラタマ  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 幹細胞再生医療研究部, 流動研究員 (10783491)
栗田 賢一  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (40133483)
兼子 智  東京歯科大学, 歯学部, 講師 (40214457)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード歯髄幹細胞 / マルチガスインキュベータ / 微小重力培養 / 品質検査 / DNA障害
研究実績の概要

まず、幹細胞性を維持する最適な酸素分圧条件を決定した。すなわち、安定したガス分圧が得られる改良型tri-gas incubatorに内蔵したculture chamberを用いて3%、5%、および21% O2にて歯髄幹細胞を培養した。その結果、5% O2が最も増殖率、遊走能、幹細胞マーカー(CXCR4、G-CSFRおよびSOX2)発現が高かった。また、5% O2下で培養した歯髄幹細胞のsecretomeが最も増殖、遊走および神経突起伸長促進効果を有していた。よって、5%が最適な酸素分圧であることが示された。
さらに、増殖能、細胞安定性および品質に優れた同種移植に適した歯髄幹細胞を大量に得るため、昨年度に引き続き、三次元微小重力培養装置(Gravite、北川鉄工所)を用いて、21% O2での最適な培養条件を検討した。播種してから少なくとも6時間以上培養し完全に付着させてから、微小重力として、内フレーム回転速度/外フレーム回転速度/重力レベル ①0.25/0.50/10-3G、②0.15/0.30/10-3G、③0.10/0.25/0.5Gの3条件にて7日間培養し、正常の重力と比較した。その結果、増殖率や老化マーカーp53, p16 mRNA発現に差はみられなかった。幹細胞マーカー Nanog、Sox2のmRNAは他条件および正常重力と比べて②が最も発現が高く、神経栄養因子BDNF mRNAおよび前炎症マーカーIL-6 mRNAも②が最も発現が高かった。しかし、微小重力と正常重力を比較した場合、増殖、細胞安定性および品質に1代継代だけではさほど顕著な差はみられなかった。よって、最も差があった②の条件にてさらに3代継代したが、両者の増殖率に差はみられなかった。したがって、今後、幹細胞性を最も維持可能な5% O2にて②の条件で微小重力培養を行う必要があると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of extracellular pH on dental pulp cells in vitro2016

    • 著者名/発表者名
      Hirose Y, Yamaguchi M, Kawabata S, Murakami M, Nakashima M, Gotoh M, Yamamoto T.
    • 雑誌名

      J Endod.

      巻: 42(5) ページ: 735-741

    • DOI

      10.1016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of hypoxia on the stemness properties of human dental pulp stem cells (DPSCs)2016

    • 著者名/発表者名
      Ahmed NE, Murakami M, Kaneko S, Nakashima M.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 6 ページ: 35476

    • DOI

      10.1038/srep35476

    • 査読あり
  • [学会発表] 歯髄・象牙質再生治療の現状と未来2016

    • 著者名/発表者名
      中島美砂子
    • 学会等名
      第23回日本歯科医学会総会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-10-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimizing oxygen conditions for expansion of human dental pulp stem cells (DPSCs) under controlled oxygen concentration2016

    • 著者名/発表者名
      Ahmed NE, Murakami M, Kaneko S, Nakashima M
    • 学会等名
      International Association for Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-06-27 – 2016-06-28
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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