ナノジルコニアにおける生体親和性のメカノバイオロジカルな制御機構の解明

阐明纳米氧化锆生物相容性的机械生物学控制机制

• 批准号: 19K10240
• 负责人: 松井 裕之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K10240/
• 关键词: メカノバイオロジー; ジルコニア; 骨芽細胞; Syndecan; ナノジルコニア; インプラント

本研究期間においては，歯科用インプラント材料として用いられるチタンおよびジルコニア表面において，骨芽細胞が「良好な」形態形成を示すことに直接関与する分子の特定を目的としている．物質表面に対する細胞接着には，細胞外基質とこれに対する受容体である細胞膜タンパクの結合が必要である．これまでの研究から，細胞接着に主要因子とされるインテグリンはハイドロキシアパタイト上への接着には重要であったがインプラント材料として頻用されるチタンにおいては必須ではないことが明らかにされている．さらに我々の知見では，ジルコニアおよびチタン上での細胞接着はインテグリンのみでは不十分であり，特にヘパラン硫酸プロテオグリカン（Heparan sulfate proteoglycan : HSPG）の関与が示唆された．HSPGには膜貫通型のSyndecan, GPIアンカー型のGlypican，分泌型のSerglycineやPerlecanが存在するため，分子種の絞り込みが必要である．一方，我々のこれまでの研究成果では，ジルコニア表面に対する骨芽細胞の接着はEDTAおよびヘパリンにより阻害されることから，Laminin結合タンパクの関与が疑われていた．この条件に適合するHPSGはSyndecanファミリーであったため，詳しい分子種の特定を目的としてRNAiによるスクリーニングを行っている．現在，有望なSyndecanファミリー遺伝子についてOff-target効果の排除などを含めて裏付けを進めているところである．

在这一研究期间，目的是确定直接参与钛和氧化锆表面上成骨细胞的“良好”形态发生的分子。细胞粘附在物质表面需要结合细胞外基质和细胞膜蛋白，这是其受体。先前的研究表明，被认为是细胞粘附的主要因素的整联蛋白对于羟基磷灰石的粘附很重要，但对于钛而言并不是必不可少的，钛经常用作植入物材料。此外，我们的发现表明，单独的整联蛋白不足以在氧化锆和钛上的细胞粘附，尤其是乙酰硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）的参与。 HSPG包括跨膜型Syndecan，GPI锚定型Glypican，分泌型Serglycine和Perlecan，因此需要缩小分子种类。另一方面，我们以前的研究发现表明，怀疑层粘连蛋白结合蛋白的参与是因为EDTA和肝素抑制了成骨细胞对氧化锆表面的粘附。由于符合这些条件的HPSG在Syndecan家族中，因此进行了RNAi筛选以识别详细的分子物种。目前，我们正在努力支持有前途的Syndecan家族基因，包括消除脱靶效应。