セマフォリン３Ａと歯髄幹細胞を用いた新規象牙質/歯髄複合体再生直接覆髄法の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26670826
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 和田 尚久 九州大学, 大学病院, 教授 (60380466)
• 研究分担者: 赤峰 昭文 九州大学, 歯学研究院, 教授 (00117053) [辞退] ; 前田 英史 九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514) ; 門野内 聡 九州大学, 歯学研究院, 助教 (30609558) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 歯髄細胞 / 象牙質再生 / 露髄 / beta-catenin

研究実績の概要

Sema3Aがヒト歯髄幹細胞の硬組織形成に及ぼす影響について検討を行ってきている。前年度までに、ラット歯髄組織およびヒト歯髄細胞はSema3Aおよびその受容体を発現していること、Sema3Aを用いてヒト歯髄細胞あるいはラット歯髄組織を刺激すると、石灰化が引き起こされ、修復象牙質構造の再生を認めることをin vitroおよびin vivo実験系により明らかにしていた。
in vivoラット露髄モデルを用いて、異なる露髄サイズに対するSema3Aの修復象牙質構造再生について検討した。キャリアとしてナノbeta-TCPスキャフォールドやコラーゲンシート等にSema3Aを浸漬させ、その効果を検証したが、スペースメーキングの条件の設定に再現性が取れなかったことから、モデルの確立が困難で新たな結果を得るに至っていない。一方で、ヒト歯髄細胞を用いて、Sema3AとCaSRやbetaig-h3を介したCa刺激の石灰化に対する効果を検討したところ、各因子の関与が認められた。また、象牙芽細胞細胞においてTGF-betaシグナリングのターゲット遺伝子の一つであるtrasgelinの発現も認められた。
以上のことから、Sema3Aは直接覆髄面において歯髄細胞から象牙芽細胞への分化を誘導し、修復象牙質形成を促進しており、そのメカニズムにはbeta-cateninシグナリングならびにCaSRシグナリングやbetaig-h3が関連していることが示唆された。これらの知見により、今後Sema3Aを用いた新たな直接覆髄材の開発に繋がっていく可能性が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Transforming growth factor-β-induced gene product-h3 inhibits odontoblastic differentiation of dental pulp cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Serita S, Tomokiyo A, Hasegawa D, Hamano S, Sugii H, Yoshida S, Mizumachi H, Mitarai H, Monnouchi S, Wada N, Maeda H
  • 雑誌名: Archives of Oral Biology 巻: 78 ページ: 135-143
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2017.02.018.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Semaphorin 3A Induces Odontoblastic Phenotype in Dental Pulp Stem Cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S, Wada N, Hasegawa D, Miyaji H, Mitarai H, Tomokiyo A, Hamano S, Maeda H
  • 雑誌名: Journal of Dental Research 巻: 95 ページ: 1282-1290
  • DOI: 10.1177/0022034516653085
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Transgelin mediates TGF-beta1-induced human periodontal ligament cell proliferation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitarai H, Wada N, Hasegawa D, Yoshida S, Mai S, Tomokiyo A, Hamano S, Maeda H
  • 学会等名: 95th General Session & Exhibition of the IADR
  • 発表場所: Moscone West, San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2017-03-22 – 2017-03-25
  • 国際学会
• [学会発表] Semaphorin 3A induces odontoblastic phenotype in dental pulp stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S, Wada N, Hasegawa D, Tomokiyo A, Hamano S, Mitarai H, Hideki S, Maeda H.
  • 学会等名: 94th General Session & Exhibition of the IADR
  • 発表場所: CoEx Convention & Exhibition Center, Seoul, Korea
  • 年月日: 2016-06-22 – 2016-06-25
  • 国際学会
• [学会発表] 歯髄細胞におけるβig-h3の発現および機能について (2016)
  • 著者名/発表者名: 芹田俊、友清淳、長谷川大学、濱野さゆり、杉井英樹、吉田晋一郎、水町博之、御手洗裕美、和田尚久、前田英史
  • 学会等名: 第144回日本歯科保存学会春季学術大会
  • 発表場所: 栃木県総合分化センター（宇都宮市）
  • 年月日: 2016-06-09 – 2016-06-10
• [図書] Future Perspectives in Dental Stem Cell Engineering and the Ethical Considerations. In: Dental Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Wada N, Tomokiyo A, Maeda H
  • 総ページ数: 289-307
  • 出版者: Springer International Publishing Switzerland
• [図書] Contribution of stem cells to dental tissue regeneration: isolation, function, and application. In: Frontiers in stem cell and regeneration medicine research vol.2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomokiyo A, Wada N, Maeda H
  • 総ページ数: 3-38
  • 出版者: Bentham Science Publishers