乳歯歯髄幹細胞由来エクソソームの機能解析と顎裂部骨再生誘導への応用

乳牙牙髓干细胞来源的外泌体的功能分析及其在引导颌裂骨再生中的应用

• 批准号: 21K10186
• 负责人: 谷本 幸太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10186/
• 关键词: 歯科矯正学; 再生医療; エクソソーム

本研究は、乳歯歯髄由来未分化間葉系幹細胞(SHED)から産生されるエクソソーム(SHED-Ex)の骨誘導能を明らかにするとともに、臨床的には口唇裂・口蓋裂 (CL/P)における顎裂部の骨再生医療に応用することを目的とする。MSCs-Exが内包するmiRNAは、MSCs由来組織や分化段階等により発現プロファイルが変化し、分子生物学的特性に重要な影響を及ぼすと考えられる。初年度（2021年度）では、SHEDの確実な単離、培養を達成するための条件検討を行った。乳歯歯髄から単離された細胞は、表面抗原によりいくつかのタイプに分類され、CD146陽性細胞には再生組織の血管新生が促進されることが示唆された。血管内皮細胞との相互作用が骨再生に重要な役割を果たすことが推察され、骨形成に有利な条件が備わっていることが示唆された。そこで、2022年度では、特徴的なSHEDの機能発現のメカニズムの一つと推察されるエクソソームの解析を行った。SHED培養上清からのSHED-Exの分離条件を確立するとともに、その性質について検討した。その結果、得られたSHED-Exの粒子径は60-90 nmであり、培養液中に添加することにより骨髄由来未分化間葉幹細胞の石灰化能を亢進させることが明らかとなった。また、本作用はMAPK経路を介していることが示唆された。そこで、SHED-Exの特徴を解明するために、永久歯歯髄由来の未分化間葉系幹細胞(DPSC)からエクソソーム（DPSC-Ex）を分離し、比較検討を試みている。両者の機能的な差異を明らかにし、さらにその内包成分の比較検討をすることにより、骨再生誘導に最適な機能を有するMSCs-Exを特定する。

本研究旨在阐明源自乳牙牙髓的未分化间充质干细胞（SHED）产生的外泌体（SHED-Ex）的骨诱导能力，旨在将该方法应用于颌裂的骨再生医学。 MSC-Ex中包含的miRNA的表达谱根据MSC的起源组织、分化阶段等而变化，并且被认为对分子生物学特性具有重要影响。在第一年（2021 年），我们调查了实现 SHED 可靠隔离和培养的条件。从乳牙牙髓分离的细胞根据表面抗原分为几种类型，并且表明CD146阳性细胞促进再生组织中的血管生成。推测与血管内皮细胞的相互作用在骨再生中起重要作用，这表明为骨形成提供了有利的条件。因此，在2022财年，我们分析了外泌体，外泌体被认为是特征SHED功能表达的机制之一。我们建立了从 SHED 培养上清液中分离 SHED-Ex 的条件并研究了其特性。结果，获得的SHED-Ex的粒径为60-90nm，并且表明将其添加到培养基中增强了骨髓来源的未分化间充质干细胞的钙化能力。也有人认为这种作用是由 MAPK 途径介导的。因此，为了阐明SHED-Ex的特性，我们尝试从恒牙牙髓来源的未分化间充质干细胞（DPSC）中分离外泌体（DPSC-Ex）并进行比较研究。通过阐明两者之间的功能差异并比较其内部成分，我们将鉴定出具有最佳引导骨再生功能的MSC-Ex。

项目成果

CD146陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用

CD146阳性乳牙牙髓间充质干细胞在骨再生治疗中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 力武航大; 國松亮; 吉見友希; 中島健吾; 平木智香; Putranti NAR.; 柄優至; 阿部崇晴; 安藤和代; 林陽子; 二川浩樹; 谷本幸太郎
• 通讯作者: 谷本幸太郎

CD146陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用

CD146阳性乳牙牙髓间充质干细胞在骨再生治疗中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 力武航大; 國松亮; 吉見友希; 中島健吾; 平木智香; Putranti NAR.; 柄優至; 阿部崇晴; 安藤和代; 林陽子; 二川浩樹; 谷本幸太郎
• 通讯作者: 谷本幸太郎

乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用

乳牙髓源间充质干细胞与碳酸盐磷灰石载体在骨再生治疗中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Putranti NAR.; 國松 亮; 力武航大; 平木智香; 吉見友希; 中島健吾; 柄 優至; 阿部崇晴; 坂田修三; 中谷文香; 二川浩樹; 谷本幸太郎
• 通讯作者: 谷本幸太郎

Effects of Human Deciduous Dental Pulp-Derived Mesenchymal Stem Cell-Derived Conditioned Medium on the Metabolism of HUVECs, Osteoblasts, and BMSCs

人乳牙牙髓间充质干细胞条件培养基对 HUVEC、成骨细胞和 BMSC 代谢的影响

• DOI: 10.3390/cells11203222
• 发表时间: 2022-10-14
• 期刊: Cells
• 影响因子: 6
• 作者: R. Kunimatsu;T. Hiraki;K. Rikitake;K. Nakajima;N. Putranti;T. Abe;K. Ando;A. Nakatani;Shuzo Sakata;K. Tanimoto
• 通讯作者: K. Tanimoto

Combination of carbonate apatite and stem cells from human deciduous teeth promotes bone regeneration by enhancing BMP2, VEGF, and CD31 expression in immunodeficient mice

碳酸盐磷灰石和人乳牙干细胞的组合通过增强免疫缺陷小鼠的 BMP2、VEGF 和 CD31 表达来促进骨再生

• DOI: 10.3390/cells11121914
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 6
• 作者: Putranti NAR.; Rikitake K.; Hiraki T.; Nakajima K.; Abe T.; Tsuka Y.; Sakata S.; Nakatani A.; Nikawa H.; Tanimoto K.
• 通讯作者: Tanimoto K.