歯の発生過程における上皮ー間葉相互作用の分子メカニズムを応用した歯再生医療の開発

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21592528
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 永井 宏和 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (50282190)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 洋二 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (20200214) ; 中田 憲 秋田大学, 医学部, 助教 (50400510) ; 杉山 俊博 秋田大学, 医学部, 教授 (00127242) ; 玉谷 哲也 徳島大学, 病院, 講師 (30274236) ; 内田 大亮 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (20335798)
• Keywords: 歯学 / 移植・再生医療

Research Abstract

平成22年度は,間葉系幹細胞を用いた歯の再生医療を目指して,歯再生用のscaffoldとしての低結晶性炭酸アパタイトの可能性を検討した.さらに,ヒト間葉系幹細胞の低結晶性炭酸アパタイト上での挙動を検討した.
低結晶性炭酸アパタイトの破骨細胞による吸収
10日齢の新生仔ウサギ大腿骨から破骨細胞を分離し,低結晶性炭酸アパタイトブロックおよびハイドロキシアパタイト焼結体上で培養し,破骨細胞による吸収を検討した.炭酸アパタイトブロックでは破骨細胞による吸収窩が認められたが,ハイドロキシアパタイト焼結体では吸収窩は認められなかった.炭酸アパタイトが破骨細胞によって吸収されることが明らかとなった.
低結晶性炭酸アパタイトの生体内での挙動
ラット頭頂骨に形成した直径8mmの骨欠損に,低結晶性炭酸アパタイトおよびハイドロキシアパタイトの顆粒を充填し,生体内での挙動を検討した.ハイドロキシアパタイト顆粒の粒径には変化なく,生体内で吸収されなかったが,炭酸アパタイト顆粒の粒径は経時的に小さくなり,生体内で吸収されることが明らかとなった.また,組織切片での検討により,炭酸アパタイトの生体内での吸収は破骨細胞によるものであることが明らかとなった.
ヒト間葉系幹細胞の低結晶性炭酸アパタイト上での挙動
間葉系幹細胞を,低結晶性炭酸アパタイトブロックおよびハイドロキシアパタイト焼結体上で培養し,その挙動を検討した.細胞接着は低結晶性炭酸アパタイトとハイドロキシアパタイトの間に有意差はなかった.低結晶性炭酸アパタイト上での細胞増殖能は培養皿よりも有意に低かった.低結晶性炭酸アパタイト上で培養した間葉系幹細胞は,骨芽細胞の分化マーカーの発現が上昇しており,骨芽細胞への分化が示された.