歯周組織オルガノイド併用による調和のとれた自家歯牙移植法の開発

利用牙周组织类器官开发和谐自体牙移植方法

• 批准号: 20K18771
• 负责人: 安永 まどか
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Fukuoka Dental College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K18771/
• 关键词: 歯周組織オルガノイド; 自家歯牙移植法; 歯根膜幹細胞; セメント質分化; ３次元培養; 骨分化; 自家歯牙移植; 分化誘導; ラパマイシン; 骨芽細胞; セメント芽細胞; 線維芽細胞; オートファジー; ３次元培養法

歯の欠損に対して有効な治療法の一つに「自家歯牙移植法」がある。しかしながら、実際の歯科臨床においては移植後の骨性癒着、歯根吸収および移植歯の喪失などによる多くの失敗例が報告されている。これは再構築される歯周組織の不調和によると考えられる。本研究では生体の歯周組織を模倣する複合体、すなわち調和の取れた歯周組織オルガノイドの作製実現に向けて研究を進めている。現在まで予備実験を進めている３次元培養法を応用して歯周組織オルガノイドを作製している。しかしながら、実際の単なる歯周組織複合体ではなく、調和の取れる歯周組織複合体を再現できるオルガノイドが必要である。歯周組織の中でもセメント質分化誘導促進については未だ不明である点が多い。本年度はオルガノイドの一部となるセメント芽細胞分化の促進を図るため歯根膜幹細胞を用いて研究を進めた。歯根膜幹細胞を用いてスフェロイド形成、もしくは細胞シートを作製した。その後にコラーゲンゲル内で培養を行い３次元培養を図った。プラスミノゲンアクチベーターインヒビター（PAI-1）を添加し３次元培養で分化能が向上した細胞にセメント芽細胞分化の誘導を図った。実験を繰り返し、歯根膜幹細胞のセメント芽細胞分化促進が図られることを認めた。結果をまとめて、TERMIS-EU 2023(組織工学・再生医療国際学会欧州支部会議)学会で発表を行った。また、セメント質分化誘導の確立のため、セメント芽細胞分化促進能があると報告されているCEMP-1を用いた分化促進法を検討した。歯根膜幹細胞にCEMP-1遺伝子導入を図り、導入後の細胞を細胞シートに形成する研究を進めている。

牙齿缺失的有效治疗方法之一是“自体牙齿移植”。但在实际的牙科临床实践中，也有不少因移植后骨粘连、牙根吸收、移植牙脱落等原因导致失败的案例。这被认为是由于重建的牙周组织的不协调造成的。在这项研究中，我们正在研究创建一种模仿活体牙周组织的复合体，即和谐的牙周组织类器官。牙周组织类器官采用三维培养法制作，目前正在进行初步实验。然而，需要能够复制和谐的牙周组织复合物而不仅仅是实际的牙周组织复合物的类器官。即使在牙周组织中，关于牙骨质分化的诱导和促进仍存在许多不清楚的地方。今年，我们进行了利用牙周膜干细胞促进成牙骨质细胞分化的研究，这些细胞将成为类器官的一部分。使用牙周膜干细胞创建球状体或细胞片。此后，将细胞在胶原凝胶中培养以实现三维培养。添加纤溶酶原激活剂抑制剂（PAI-1）以诱导细胞成牙骨质细胞分化，并在三维培养中提高分化能力。经过反复实验，证实促进牙周膜干细胞向成牙骨质细胞分化。结果在 TERMIS-EU 2023（国际组织工程和再生医学学会欧洲分会）会议上进行了总结和展示。此外，为了建立牙骨质分化的诱导，我们研究了使用CEMP-1的分化促进方法，据报道CEMP-1具有促进成牙骨质细胞分化的能力。我们正在研究将CEMP-1基因导入牙周膜干细胞，并在导入后将细胞形成细胞片。

项目成果

An orthodontic perspective on Larsen syndrome

拉森综合征的正畸视角

• DOI: 10.1186/s12903-021-01454-x
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.9
• 作者: Madoka Yasunaga; Hiroyuki Ishikawa; Kenichi Yanagida; Sachio Tamaoki
• 通讯作者: Sachio Tamaoki

ヒト歯根膜幹細胞の骨分化誘導への初期オートファジーの関与

早期自噬参与人牙周膜干细胞成骨分化诱导

• 发表时间: 2021
• 作者: 安永まどか;鍛冶屋浩;利光拓也;中嶋宏樹;玉置幸雄;石川博之;前田英史;大野純
• 通讯作者: 大野純

Embedded Human Periodontal Ligament Stem Cells Spheroids Enhance Cementogenic Differentiation via Plasminogen Activator Inhibitor 1

嵌入的人牙周膜干细胞球体通过纤溶酶原激活剂抑制剂 1 增强牙骨质分化

• DOI: 10.3390/ijms23042340
• 发表时间: 2022-02-01
• 期刊: International Journal of Molecular Sciences
• 影响因子: 5.6
• 作者: M. Yasunaga;H. Ishikawa;Sachio Tamaoki;H. Maeda;J. Ohno
• 通讯作者: J. Ohno

Embedded human periodontal ligament stem cells spheroids enhance cementogenic differentiation via plasminogen activator inhibitor 1.

嵌入的人牙周膜干细胞球体通过纤溶酶原激活剂抑制剂 1 增强成牙骨质分化。

• DOI: 10.3390/ijms23042340
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 5.6
• 作者: Yasunaga M; Ishikawa H; Tamaoki S; Maeda H; Ohno J
• 通讯作者: Ohno J

Low Concentration of Etoposide Induces Enhanced Osteogenesis in MG63 Cells via Pin1 Activation

低浓度依托泊苷通过 Pin1 激活诱导 MG63 细胞增强成骨

• DOI: 10.2485/jhtb.30.175
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 0.4
• 作者: Hiroki Nakashima; Madoka Yasunaga; Mizuki Yoshida; Masahiro Yamaguchi; Saki Takahashi; Hiroshi Kajiya; Sachio Tamaoki Jun Ohno
• 通讯作者: Sachio Tamaoki Jun Ohno