新規足場材と培養骨膜細胞の併用による低侵襲かつ高効率な歯槽骨再生療法の開発

结合新型支架材料和培养骨膜细胞开发微创高效牙槽骨再生疗法

• 批准号: 22K17072
• 负责人: 都野 隆博
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17072/
• 关键词: ヒト培養骨膜細胞; 培養骨膜細胞シート; 人工足場材; 歯周炎; 骨再生; 培養骨膜細胞; 歯槽骨再生療法

歯周炎に起因する歯槽骨の吸収は歯の動揺および脱落につながり、咀嚼や構音、審美などの障害を引き起こすことでQOLを著しく低下させる。失われた歯槽骨や顎骨の再建・再生を目的に、申請者らは細分化した培養自家骨膜細胞シートと自家骨片、そして多血小板血漿を混和した移植材による再生治療を患者に施行し、優れた臨床成績を報告している。しかしながら、自家骨片採取による外科的侵襲の大きさや採取骨量の限界から、非侵襲的かつ使用量に限界がない人工足場材の代替を含めた検討が必要である。足場材の性状が細胞の増殖・分化に影響することから、ヒト培養骨膜細胞の有する骨形成能を十分に発揮させることができる足場材の検討が必要である。様々な人工足場材が歯周組織再生療法に用いられているが、近年、骨の無機質成分と組成が近似した生体吸収性の炭酸アパタイトが高生体親和性材料として注目されており、本実験においても用いることとした。本年度は、ヒト培養骨膜細胞と炭酸アパタイトの生体親和性をin vitro実験から、混和した移植材による骨再生能の検討をin vivo実験から検討した。ヒト骨膜組織を組織片培養にて4週間培養し、ヒト培養骨膜細胞シートを作製した。細胞シートから骨膜細胞を単離し、炭酸アパタイトと混和・培養後、走査型電子顕微鏡（SEM）にて観察したところ、足場材への細胞接着が確認された。次にin vivo実験にて、ヌードラット頭部に直径5mmの骨欠損を作製し、細分化したヒト培養骨膜細胞シートと炭酸アパタイトを混和した移植材を骨欠損部に移植し、同所性骨再生能を検討した。移植4週間後、マイクロCT撮影による画像解析およびH-E染色やTRAP染色による組織学的解析を行ったところ、顕著な新生骨形成が確認された。

牙周炎引起的肺泡骨吸收会导致牙齿搅动和掉落，从而引起诸如咀嚼，表达和美学等疾病，从而大大降低了生活质量。为了重建肺泡骨和颌骨的重建和再生，申请人使用移植材料对患者进行再生治疗，该材料结合了细分培养的自体骨膜细胞表，自体骨碎片，富含血小板的血浆，并报告了出色的临床结果。但是，考虑到自体骨碎片收集引起的手术侵袭的大小以及收集的骨骼质量的极限，有必要考虑更换非侵入性的人造支架，并且对所使用的量没有限制。由于支架材料的特性会影响细胞的增殖和分化，因此有必要研究脚手架材料，以完全证明人培养的骨膜细胞的骨形成能力。各种人造脚手架已用于牙周组织再生疗法中，但是近年来，生物吸附的碳酸盐磷灰石具有与骨骼的无机成分相似的组成，引起了人们的注意，作为一种高生物亲和力材料，并且在该实验中也被使用。今年，我们从体外实验中研究了人类培养的骨膜细胞和碳酸盐磷灰石的生物亲和力，并检查了从体内实验中混合移植材料的骨再生能力。将人骨膜组织在组织片培养中培养4周，以制备人培养的骨膜细胞表。将骨膜细胞从细胞片中分离出来，与磷酸磷酸磷酸盐混合并培养，并使用扫描电子显微镜（SEM）观察，并确认细胞粘附于脚手架材料。接下来，在体内实验中，在裸鼠的头上产生了5 mm的骨缺损，并将含有混合碎片的人培养的骨膜细胞片和碳酸盐磷灰石植入骨缺陷的移植物质，并检查了原位骨再生能力。植入后四个星期，使用MICROCT成像和使用H-E和TRAP染色进行组织学分析进行图像分析，并确认了显着的新遗传学骨形成。