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。

Causes of Periodontitis: Dental absorption, dental movement, dental detachment, mastication, articulation, aesthetic impairment, and QOL. For the purpose of reconstruction and regeneration of lost bone, the applicant reported on the application of regeneration therapy by subdividing and culturing his own periosteal cells, mixing his own platelet plasma, and optimizing his clinical results. For example, it is necessary to examine the extent of surgical invasion of bone fragments, the amount of bone mass to be taken, and the amount of non-invasive artificial foot field materials to be replaced. It is necessary to study the characteristics of the field materials, which affect the growth and differentiation of the cells, and the bone formation ability of the cultured periosteal cells. In recent years, the inorganic composition of bone is similar to that of biological absorption and high biological affinity materials. This year, the biological compatibility of cultured periosteal cells and carbon dioxide was studied in vitro and in vivo. Periosteal tissue culture for 4 weeks, periosteal cell culture for 4 weeks The periosteal cells were isolated from the cells, mixed with carbon dioxide and incubated, and then observed with a walking electron microscope (SEM). The cells at the bottom of the field material were then confirmed. In vivo, bone defects with a diameter of 5mm in the head were controlled, subdivided, cultured periosteal cells and carbon dioxide were mixed, and bone regeneration was investigated. 4 weeks after transplantation, CT imaging analysis, H-E staining, TRAP staining, histological analysis, and confirmation of new bone formation