バイオインテリジェント化幹細胞を用いた歯周組織移植療法の開発

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(1)歯根膜細胞への外来遺伝子導入条件の検討GFP発現プラスミドベクターをリポフェクション法、エレクトロポレーション法、センダイウイルス法を用いて細胞に遺伝子導入し、各方法における導入効率を比較検討した。ホスト細胞として、マウス歯根膜細胞株MPDL22、ヒト腎由来293細胞、マウス胚性細胞株ECP19を用いた。GFP発現ベクターの導入効率をレーザー蛍光顕微鏡にて観察したところ、293細胞およびECP19細胞には何れの導入方法でもGFP遺伝子を導入することが可能であったが、MPDL22には唯一エレクトロポレーション法のみが有効であった。(2)歯根膜遺伝子導入による細胞のバイオインテリジェント化誘導歯根膜遺伝子として、PLAP-1、Periostin、SFRP4、ID1を選定し、各遺伝子発現ベクターを構築した。上記(1)にて決定した条件でMPDL22に遺伝子導入した。各遺伝子導入細胞を硬組織形成誘導培地にて長期に培養し、石灰化マーカーであるアルカリフォスファターゼ活性および石灰化物形成能を測定した。その結果、PLAP-1、SFRP4導入により歯根膜細胞の硬組織形成分化が抑制を受けた。そのメカニズムは、PLAP-1はBMP-2/4、TGF-β等のTGFスパーファミリー分子の機能阻害、SFRP4はWnt分子の機能阻害である可能性が強く示唆された。一方、Periostin遺伝子導入により、歯根膜細胞の石灰化が促進された。ID1導入では歯根膜細胞の分化には影響を認めなかった。以上の結果からPLAP-1、SFRP4、Periostinは歯根膜細胞のバイオインテリジェント化に利用可能な遺伝子であることが示唆された。