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New innovation of jaw bone reconstruction using octacalciumphosphate/collagen composite and iPS cells

使用磷酸八钙/胶原复合物和 iPS 细胞重建颌骨的新创新

基本信息

批准号：
20K09988
负责人：
高橋哲
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：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究成果：iPS細胞を培養するためSNLフィーダー細胞を培養し、細胞がコンフルエントになった段階で，DNA合成/細胞分裂を阻害するためマイトマイシンC処理し細胞を播種した．翌日iPS細胞を播種し，約１週間後にコロニーが大きく形成された段階で浮遊培養することで胚葉体を形成した．胚葉体が十分形成されたのを確認後播種したiPS細胞の胚葉体をαMEM培地からなる骨分化用培地を作成し，骨芽細胞様細胞に分化させた。①OCP存在下、②コントロール (人工骨材料無し)で7, 14日間培養しアリザリンレッド染色，コンフォッサ染色を行い，骨芽細胞の分化、石灰化能を確認した．①, ②いずれにおいても骨芽細胞様細胞の分化を認め、OCP存在下での培養条件でより多くの分化による石灰化を認めた。より生体に近い環境での分化を再現するためiPS細胞を骨芽細胞様細胞に分化させた後、酸素透過性有機材料を用いた三次元スフェロイド培養を行った。培養条件は①OCP 存在下、②β-TCP存在下、③ハイドロキシアパタイト存在下、④コントロール(人工骨材料無し)とした。また，酸素透過性の有無による違いを確認するために，酸素不透過型の３次元スフェロイド培養器を作成し，iPS細胞単体での培養を行った．培養7日目の時点でOCP存在下での培養条件で最も大きいサイズのスフェロイドが形成された。酸素不透過型ではかなり小さいサイズのスフェロイドが形成されたがDNA量、ALP量を計測たが有意差は認められなかった。進捗状況OCP存在下にiPS細胞に由来する骨芽細胞様細胞の培養条件で細胞スフェロイドを形成することができ、より多くの細胞形成が確認できた。今後は上述の条件でReal-Time PCRを行いRunx2, Osterix, Osteocalcin, Osteopontinなどの骨芽細胞分化に寄与するタンパクの解析を行う予定である。

Research results: iPS cell culture, cell culture, DNA synthesis/cell division inhibition, cell seeding. The next day, iPS cells were seeded, and about one week later, the embryo bodies were formed. Embryo body formation is confirmed after seeding. Embryo body of iPS cells is cultured in MEM. Bone differentiation culture is prepared. Bone bud cells are differentiated. In the presence of OCP and in the absence of artificial bone material, the differentiation and calcification of bone bud cells were confirmed by day culture and staining. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 The differentiation of iPS cells, bone bud cells, and acid-permeable organic materials was studied in vitro. The culture conditions were as follows: ① in the presence of OCP, ② in the presence of β-TCP, ③ in the presence of calcium chloride, ④ in the absence of artificial bone material. The acid permeability and non-permeability of iPS cells were confirmed. The acid non-permeability of iPS cells was established in a three-dimensional incubator. At the time of 7 days of culture, the culture conditions in the presence of OCP were the highest. The acid impermeable type is formed by measuring the amount of DNA and ALP. In the presence of OCP, the origin of iPS cells and the culture conditions of iPS cells were confirmed. In the future, Real-Time PCR will be performed under the above conditions. Runx2, Osterix, Osteocalcin, Osteopontin will be analyzed in the differentiation of bone bud cells.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Octacalcium phosphate collagen composite (OCP/Col) enhance bone regeneration in a rat model of skull defect with dural defect

磷酸八钙胶原复合物 (OCP/Col) 增强颅骨缺损伴硬脑膜缺损大鼠模型的骨再生

DOI：
10.1016/j.heliyon.2020.e03347
发表时间：
2020
期刊：
Heliyon
影响因子：
4
作者：
Sasaki T;Niizuma K;Kanoke A;Matsui K;Ogita S;Rashad S;Kawai T;Watanabe M;Takahashi T;Kamakura S;Tominaga T.
通讯作者：
Tominaga T.

顎裂部自家骨移植の代替材料リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体の治療効果

颌裂区自体骨移植替代材料磷酸八钙/胶原蛋白复合物的治疗效果

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
松井桂子;高橋　哲;川井　忠;江副祐史;鎌倉慎治
通讯作者：
鎌倉慎治

コラーゲンを活用した人工骨「ボナーク」の開発と臨床応用

胶原蛋白人工骨“Bonark”的开发及临床应用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
Dental Diamond
影响因子：
0
作者：
Wang Z;若林一道;中野　環;中島悠太;Li Chenhao;長原　一;田宮紳吾;西山貴浩;石垣尚一;岡田美佐，清水真人，杉山敬多，高島葵，三浦治郎;松井桂子，高橋　哲
通讯作者：
松井桂子，高橋　哲

リン酸八カルシウム（OCP）が新生骨基質の骨細胞分化に及ぼす影響の検討

磷酸八钙（OCP）对新骨基质骨细胞分化影响的研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sunthar Thefye P. M.;Boschetto Francesco;Doan Hoan Ngoc;Honma Taigi;Kinashi Kenji;Adachi Tetsuya;Marin Elia;Zhu Wenliang;Pezzotti Giuseppe;齊藤志都・塩飽由香利・濱井　瞭・長谷川智香・網塚憲生・髙橋　哲・鈴木　治
通讯作者：
齊藤志都・塩飽由香利・濱井　瞭・長谷川智香・網塚憲生・髙橋　哲・鈴木　治

リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体（OCP/Col）埋入顎裂部に形成された骨架橋への犬歯萌出症例

犬牙萌出至骨桥的病例，该骨桥是在植入磷酸八钙/胶原蛋白复合物（OCP/Col）的颌裂中形成的。