遺伝子導入歯髄幹細胞の三次元高密度培養によるバイオ歯の作製

三维高密度培养基因转染牙髓干细胞打造生物牙

• 批准号: 04J06645
• 负责人: 庵原 耕一郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Institute for Longevity Sciences,NCGG (2005)Kyushu University (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J06645/
• 关键词: 象牙質再生; 歯髄幹細胞; side population細胞; 軟骨誘導; 神経誘導; 脂肪誘導; 細胞導入治療法; 歯髄再生; 象牙質・歯髄再生; 修復象牙質; 歯髄組織幹細胞; 象牙芽細胞; BMP2; pellet culture; scaffold

新しい齲蝕治療法として象牙質歯髄再生を行うためには、歯髄幹細胞の分離法の開発が必須である。各組織においては、Hoechst33342を強く排出する画分、side population(SP)細胞に幹細胞が多く含まれている事が知られている。今回、歯髄幹細胞の分離を目的として、ブタ歯髄よりSP細胞を分取し幹細胞の特徴を有しているかを検索した。まず、SP細胞はnon SPおよびprimary細胞に比べ高い増幅能・自己複製能を有していた。一方、象牙芽細胞のマーカーであるDsppおよびEnamelysinは全く発現がみられなかった。SP細胞の形質の原因遺伝子といわれるBcrp1は歯胚の血管周囲に強くみられ、蛍光二重染色によりCD31と重複がみられたことから、SP細胞の一部は血管内皮細胞由来である可能性が示唆された。次にSP細胞の多分化能を検索した。まず、SP細胞はrhBMP2を添加して三次元培養を行なうと骨様象牙質形成がみられ、Dsppおよびenamelysinを発現することから象牙芽細胞に分化することが示された。さらにSP細胞は、type II collagenおよびaggrecanの発現により軟骨誘導が確認され、PPARγおよびaP2の発現により脂肪細胞にも誘導できることが明らかとなった。さらにneurofilamentおよびneuromodulinの発現により神経細胞への誘導も確認された。non SPおよびprimary細胞はほとんど誘導できなかった。rhBMP2を添加したSP細胞をイヌの生活歯髄切断面上に移植すると、修復象牙質形成がみられた。歯髄SP細胞を分取することは幹細胞を分離するのに有効な手段であり、SP細胞にBMP2を添加することにより、象牙質再生のための細胞導入法として臨床応用できる可能性が示唆された。

为了将牙本质纸浆再生作为治疗龋齿的新方法，必须开发一种分离纸浆干细胞的方法。在每个组织中，众所周知，排泄Hoechst33342的侧群（SP）细胞的分数包含大量干细胞。在本文中，为了分离纸浆干细胞，将SP细胞从猪浆中分类，并进行搜索以查看它们是否具有干细胞的特征。首先，SP细胞比非SP和原代细胞具有更高的扩增和自我更新能力。另一方面，未观察到Odontoblast标记DSPP和Inamelysin的表达。 BCRP1在牙齿细菌的血管周围强烈发现，据说是负责SP细胞性状的基因，双荧光染色显示与CD31重叠，这表明某些SP细胞可能来自血管内皮细胞。接下来，搜索SP细胞以获得多势电位。首先，当SP细胞用RHBMP2培养在三维培养物中时，结果表明它们通过表达DSPP和令人着迷的方式将其分化为odontoblasts。此外，已经证实，SP细胞可以通过表达II型胶原蛋白和Aggrecan诱导软骨，并且PPARγ和AP2的表达也可以诱导脂肪细胞。此外，神经丝和神经统计素表达也证实了神经元的诱导。非SP和原代细胞几乎无法诱导。将补充有RHBMP2的SP细胞植入狗的纸浆切割表面，并观察到牙本质的形成。将纸浆SP细胞分开是分离干细胞的有效手段，并且有人建议将BMP2添加到SP细胞中临床上是牙本质再生的细胞引入方法。

项目成果

象牙芽細胞分化過程における転写因子Osterixの発現とその調節機構

转录因子Osterix在成牙本质细胞分化过程中的表达及其调控机制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本歯科保存学雑誌 48(6)
• 作者: 石河真幸;中島美砂子;庵原耕一郎;赤峰昭文
• 通讯作者: 赤峰昭文