Novel strategy for periodontal tissue regeneraion using dead cell-derived signals

利用死细胞衍生信号进行牙周组织再生的新策略

基本信息

批准号：
21K09906
负责人：
岩崎剣吾
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka Dental 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-21K09906/
关键词：
歯周病再生歯根膜幹細胞歯周組織再生細胞死歯周組織

项目摘要

歯周病では歯を支える歯周組織が吸収され歯の支持組織を失うことによって歯の寿命の短縮を招く。間葉系幹細胞を用いた細胞治療による歯周組織の再生が提唱されてきたが、最近、移植された幹細胞の生着が予想よりも少ないこと、さらに創傷治癒過程において細胞死が単なる細胞の消失ではなく、その後の組織反応に影響をおよぼすことが報告されている。本課題の目的は、間葉系幹細胞に細胞死を誘導した際に放出される産生物の組織再生への影響を検討することである。前年度に骨髄間葉系幹細胞のネクローシスによって得られる細胞抽出物が、歯根膜細胞の増殖を著しく増強すること、この細胞増殖活性が細胞抽出物に含まれるタンパク成分によることを明らかとした。本年度は、歯根膜細胞の遊走への影響についてまず検討した。その結果、骨髄間葉系幹細胞のネクローシスによって得られた細胞抽出物が歯根膜細胞の遊走を増殖同様に含まれるタンパク成分を介して促進することが明らかとなった。歯根膜細胞の増殖、遊走促進作用を有することから、含まれる増殖因子、サイトカインについてprotein arrayを用いて検討したところ、塩基性線維芽細胞増殖因子(b-FGF)および肝細胞増殖因子（HGF）が多く含まれていることが確認された。さらに、タンパク抽出物を作用させた歯根膜細胞において変動する遺伝子について、mRNA-seqおよびGeneOntology解析を用いて検討したところ、細胞増殖、細胞分裂に関連する多くの遺伝子群が変動することが明らかとなった。今後、骨髄間葉系幹細胞由来タンパク抽出物の歯周組織再生能力について、in vivoにおいて検証する予定である。ラットに作製した歯周組織欠損へタンパク抽出物を移植し歯周組織の再生量について比較検討を行う。またアポトーシスをよって細胞死に至った細胞からの代謝物の歯根膜細胞への影響についても検討を進める。

在牙周病中，支撑牙齿的牙周组织被吸收并丢失了牙齿，从而缩短了牙齿的寿命。已经提出了通过间充质干细胞通过细胞治疗牙周组织的再生，但最近据报道，移植的干细胞的植入量较少，而在伤口愈合过程中，细胞死亡不仅会消失，但会影响随后的组织反应。该主题的目的是研究在间充质干细胞中诱导细胞死亡对组织再生时释放的产物的影响。结果表明，上一年通过骨髓间充质干细胞坏死获得的细胞提取物显着增强了牙周韧带细胞的增殖，并且这种细胞增殖活性是由于细胞提取物中包含的蛋白质成分所致。今年，我们首先检查了对牙周韧带细胞迁移的影响。结果，可以发现，通过骨髓间充质干细胞坏死获得的细胞提取物促进了牙周韧带细胞通过与增殖相同的蛋白质成分迁移的。因为它具有牙周韧带细胞的增殖和促进迁移作用，因此使用蛋白质阵列检查了含有的生长因子和细胞因子时，可以证实它们包含大量碱性成纤维细胞生长因子（B-FGF）（B-FGF）和肝细胞生长因子（HGF）。此外，当使用mRNA-SEQ和基因研究分析检查牙周韧带细胞中波动的基因时，揭示了许多与细胞增殖和细胞分裂变化有关的基因组波动。将来，我们计划验证源自体内骨髓间充质干细胞的蛋白质提取物的牙周组织再生能力。将蛋白质提取物植入大鼠产生的牙周组织缺陷中，并比较牙周组织再生的量并比较牙周组织的量。我们还将研究凋亡对牙周韧带细胞杀死的细胞的代谢产物的作用。