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

基本信息

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

项目摘要

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。

重要的是要确保有足够的细胞实施再生医学。尽管这项研究提出了一项计划，将牙槽骨再生的骨细胞使用前骨细胞的收集限制，但牙槽收集是细胞收集的来源。因此，有必要从最小的组织量和培养大量维持其未分化特性的细胞中收集细胞。因此，在这项研究中，我们专注于在微重力下保持细胞的不分化，并决定尝试在3D支架中培养它们。今年，我们尝试使用前一年的3D打印机的3D脚手架，该脚手细胞使用3D打印机。与使用适当浓度的胶原蛋白的原型支架的创建并行，我们比较了小鼠前骨细胞线和大鼠钙质衍生的前骨细胞在微重力环境中的行为。将所有细胞在正常培养基中培养，并在微重力环境中培养三周，并收集总RNA。之后，根据常规方法进行实时PCR，以检查骨相关基因的表达。结果，Osterix和Runx2的基因表达被抑制。还可以证实，骨钙素的基因表达是成骨细胞的晚分化标志物，减少了大约6倍。另一方面，在使用3D打印机开发支架时，证实了单相支架的细胞存活，将细胞放置在上一年中，但是当用多层胶原蛋白凝胶支架培养时，培养基的渗透条件很差，无法证实细胞存活。因此，我们计划在明年优化凝胶浓度。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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
影响因子：
0
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。

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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
影响因子：
0
作者：
Sato T;Fujimaki R;Suzuki J;Hamada N;Tani-Ishii N;Handa K
通讯作者：
Handa K

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
通讯作者：
T. Katayama;Takenori Sato;N. Hamada;S. Goda;Tetsutaro Yamaguchi;K. Tsukinoki;K. Handa

抗IL-17抗体を用いた歯槽骨吸収抑制効果の基礎的検討

抗IL-17抗体抑制牙槽骨吸收作用的基础研究