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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a novel orofacial bone regenerative method depending on the angiogenesis and lymphangiogenesis.

Research Project

Project/Area Number 26293414
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

西村 正宏  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (00294570)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小戝 健一郎  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (90258418)
朝比奈 泉  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (30221039)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords再生医療 / 間葉系幹細胞 / 骨再生
Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞とリン酸カルシウム系の骨補填材を組み合わせることで骨が再生することは周知の事実となっている。しかし現実的には、間葉系幹細胞移植による骨再生能は非常にバラツキが大きい。これらの骨再生効果のバラツキの原因の一つに、均一な細胞/骨補填材複合体の作成法が確立されていないことが挙げられる。そこで今年度は細胞と骨補填材を均一に固める方法の検討のため、以下の方法を用いた。①血漿+塩化カルシウム、②市販のフィブリン製剤(ボルヒール)、③コラーゲンゲル、④アガロースゲル、⑤アルギン酸ナトリウム(アルト)。①では採取された血漿の質により固まり方にバラツキが生じ、②では移植体が固まりすぎるため、移植体内部に細胞の侵入ができず十分な骨再生効果が得られず、③では移植に耐えうる十分な強度を保つことができず、④ではマウスへ移植を行っても骨の形成は認められなかった。⑤は比較的操作性も高く、細胞/骨補填材の均一性も前述の方法よりも向上していた。また⑤の方法で作成した細胞/骨補填材複合体をマウス頭頂部へ移植を行うことにより、骨補填材周囲に新生骨の形成が確認された。骨形成部位への脈管誘導作用の評価を行ったところ、移植体内部に血管およびリンパ管が誘導されていることが明らかとなった。本研究結果より、細胞/骨補填材複合体の作成にはアルギン酸ナトリウムを用いる方法が効果的であることが明らかとなり、さらに骨の形成過程には血管のみならずリンパ管も誘導されることが見いだされ、骨再生におけるリンパ管新生の重要性が明らかとなった。またリンパ管形成因子と言われるVEGF-Cの間葉系幹細胞への影響を検討したところ、VEGF-Cは間葉系幹細胞のERK経路を介し、RUNX2を促進することで骨分化を促進することが判明した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

(13 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article Presentation Remarks Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] Low-serum culture with novel medium promotes maxillary/mandibular bone marrow stromal cell proliferation and osteogenic differentiation ability2017

    • Author(s)
      Suehiro F, Ishii M, Asahina I, Murata H, Nishimura M
    • Journal Title

      Clinical Oral Investigations

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00784-017-2073-7

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vascular Endothelial Growth Factor-C Induces Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells through the ERK and RUNX2 Pathway2017

    • Author(s)
      Murakami J, Ishii M, Suehiro F, Ishihata k, Nakamura N, Nishimura M
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 484 Pages: 710-718

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.02.001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Regulation and Biological Significance of Formation of Osteoclasts and Foreign Body Giant Cells in an Extraskeletal Implantation Model2016

    • Author(s)
      Ahmed GJ, Tatsukawa E, Morishita K, Shibata Y, Suehiro F, Kamitakahara M, Yokoi T, Koji T, Umeda M, Nishimura M, Ikeda T
    • Journal Title

      Acta Histochemica et Cytochemica

      Volume: 49 Pages: 97-107

    • DOI

      10.1267/ahc.16007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diversity of multinucleated giant cells by microstructures of hydroxyapatite and plasma components in extraskeletal implantation model2016

    • Author(s)
      Morishita K, Tatsukawa E, Shibata Y, Suehiro F, Kamitakahara M, Yokoi T, Ioku K, Ueda M, Nishimura M, Ikeda T
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 39 Pages: 180-191

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2016.05.002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セラミック皮下移植実験系により誘導した多核巨細胞の性質検討2016

    • Author(s)
      森下廣太,立川絵里,柴田恭明,末廣史雄,上高原理暢,横井太史,井奥洪二,梅田正博,西村正宏,池田 通
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-11-21 – 2016-11-22
  • [Presentation] 3次元連通気孔を有する炭酸アパタイトブロックの骨新生能の検討2016

    • Author(s)
      益﨑与泰,石井正和,末廣史雄,西村正宏
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-11-21 – 2016-11-22
  • [Presentation] β-amyrinによる血管新生促進効果の検討2016

    • Author(s)
      石井正和,中原達雄,池内慎吾,西村正宏
    • Organizer
      第23回日本歯科医学会総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-10-21 – 2016-10-23
  • [Presentation] 老化に伴う骨組織再生能低下と血管新生との関連性2016

    • Author(s)
      金田尚子,石井正和,西村正宏
    • Organizer
      第23回日本歯科医学会総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-10-21 – 2016-10-23
  • [Presentation] 顎骨増生を目的とした低侵襲・効率的な顎骨骨髄間質細胞培養法の開発2016

    • Author(s)
      末廣史雄,益﨑与泰,原田佳枝,柳澤嵩大,西村正宏
    • Organizer
      平成28年度日本補綴歯科学会九州支部,中国・四国支部合同学術大会
    • Place of Presentation
      熊本県歯科医師会館(熊本県熊本市)
    • Year and Date
      2016-09-03 – 2016-09-04
  • [Presentation] Is Cellular Distribution Crucial Factor for Bone Augmentation2016

    • Author(s)
      Sakai Y, Nishimura M, Suehiro F, Shigemitsu Y, Funabashi T, Kumagai T
    • Organizer
      94th General Session & Exhibition of the IADR
    • Place of Presentation
      Seoul ( Korea)
    • Year and Date
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of statin osteogenesis onto osteoconductive carbonate apatite.2016

    • Author(s)
      Masuzaki T, Ayukawa Y, Nishimura M, Koyano K
    • Organizer
      94th General Session & Exhibition of the IADR
    • Place of Presentation
      Seoul ( Korea)
    • Year and Date
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 間葉系幹細胞を用いた顎骨再生医療開発

    • URL

      http://w3.hal.kagoshima-u.ac.jp/dental/prostho2/Nishimura_study1.pdf

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞接着因子発現抑制剤2016

    • Inventor(s)
      石井正和,西村正宏,中原達雄
    • Industrial Property Rights Holder
      鹿児島大学,丸善製薬(株)
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-245727
    • Filing Date
      2016-12-19

URL: 

Published: 2018-01-16  

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