Mechanism of undifferentiated maintenance immature osteoblasts under microgravity environment

微重力环境下未分化维持未成熟成骨细胞的机制

• 批准号: 21K09944
• 负责人: 半田 慶介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kanagawa Dental College
• 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-21K09944/
• 关键词: 微小重力環境; 骨芽細胞; スキャフォールド; 3Dプリンター; 再生医療; エクソソーム; 細胞分化

再生医療を実施するためには必要十分量の細胞の確保が重要である。歯槽骨再生のために本研究では前骨芽細胞を用いる計画を立案しているが、細胞採取源である歯槽骨の採取には限界がある。そのため最小量の組織より細胞を採取して未分化性を維持した細胞を大量培養する必要がある。そこで本研究では微小重力環境下で細胞が未分化性を維持することに着目し、3Dスキャフォールド中で培養を試みることとした。本年は昨年度に引き続き3Dプリンターを用いて前骨芽細胞を含んだ３次元スキャフォールドを試みた。適切濃度のコラーゲンを用いて試作スキャフォールドの作成と並行して、微小重力環境におけるマウス前骨芽細胞株とラット頭蓋冠由来前骨芽細胞の挙動の比較を行った。いずれの細胞においても通常培地で培養し微小重力環境下にて３週間の長期培養を行ない、total RNAを回収した。その後通法に従いreal time PCRを実施し骨関連遺伝子群の発現を検討した。その結果、オステリックスおよびRunx２の遺伝子発現が抑制された。また骨芽細胞の後期分化マーカーであるオステオカルシンの遺伝子発現が約６倍減少することが確認された。一方で3Dプリンターを用いたスキャフォールドの開発は、前年度に細胞を配した単相のスキャフォールドに関しては細胞の生存が確認されたが、複数層のコラーゲンゲルのスキャフォールドで培養を行ったところ培地の浸透条件が悪く細胞の生存が確認できなかった。そのため次年度はゲル濃度の最適化を行う予定である。

Regenerative medicine requires a certain amount of cells to be applied and it is important to ensure it. In this study, the pre-osteoblast cell regeneration was carried out using the project and the cells were collected from the trough bone. It is necessary to collect a minimum amount of tissue cells and maintain undifferentiated cells in large quantities. In this study, the purpose of this study was to maintain the undifferentiated nature of cells in a micro-gravity environment and to maintain them in a 3D culture medium. This year and last year's 3D プリンターを use the いてpreosseous bud cell をcontaining んだ３dimensional スキャフォールドを to try みた. Appropriate concentration of のコラーゲンをいて trial production スキャフォールドのと parallel して, micro gravity ring The origin of the pre-osseous bud cell strain of the environment is the origin of the pre-osseous bud cell strain. The cells are usually cultured in a low-gravity environment, long-term culture is performed for 3 weeks, and total RNA is recovered.その后通法に従いreal time PCRを実士しbone-connected remaining 伝子群の発行を検 Discussionした.そのRESULT, オステリックスおよびRunx２の缝子発 appear がされた. The late stage differentiation of bone bud cells has been reduced by about 6 times, and the results have been confirmed. One party's 3D プリンターを用いたスキャフォールドの开発は, the previous year The cell's survival is correct Recognition and plurality of layers of knowledge and training The conditions for the penetration of the soil and the survival of the cells have been confirmed. The optimization of the concentration of the next year's water will be determined in advance.

项目成果

Correction of large jawbone defect in the mouse using immature osteoblast-like cells and a 3D polylactic acid scaffold.

• DOI: 10.1093/pnasnexus/pgac151
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: PNAS NEXUS
• 作者: Suzuki, Shigeto;Venkataiah, Venkata Suresh;Yahata, Yoshio;Kitagawa, Akira;Inagaki, Masahiko;Njuguna, Mary M.;Nozawa, Risako;Kakiuchi, Yusuke;Nakano, Masato;Handa, Keisuke;Yamada, Masahiro;Egusa, Hiroshi;Saito, Masahiro
• 通讯作者: Saito, Masahiro

スタンダード生化学・口腔生化学. 第4版

标准生物化学/口腔生物化学第四版。

• 发表时间: 2023
• 作者: 荒川俊哉;池尾 隆;加藤靖正;古株彰一郎;近藤信夫;自見英治郎;鈴木直人;半田慶介;坂東健二郎;平塚浩一編著
• 通讯作者: 平塚浩一編著

Bactericidal Effect of a Novel Alkaline EDTA Root Canal Cleaning Solution.

• DOI: 10.1055/s-0041-1723067
• 发表时间: 2021-07
• 期刊: European journal of dentistry
• 作者: Sato T;Fujimaki R;Suzuki J;Hamada N;Tani-Ishii N;Handa K
• 通讯作者: Handa K

太陽電池を接続した酸化チタン半導体の殺菌効果と細胞傷害性

连接太阳能电池的氧化钛半导体的杀菌作用和细胞毒性

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐藤武則;浜田信城;半田慶介
• 通讯作者: 半田慶介

Effects of Jixueteng on Experimental Periodontitis During Orthodontic Tooth Movement in Rats

• DOI: 10.1177/1934578x211002419
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: Natural Product Communications
• 影响因子: 1.8
• 作者: T. Katayama;Takenori Sato;N. Hamada;S. Goda;Tetsutaro Yamaguchi;K. Tsukinoki;K. Handa