カーボンナノホーン修飾チタン上における骨形成とリモデリング機構の解明

阐明碳纳米角修饰钛的骨形成和重塑机制

基本信息

批准号：
21K21029
负责人：
木村貞仁
金额：
$ 2万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに，カーボンナノホーン（CNHs）を表面修飾したTi（CNH/Ti）上でマクロファージを培養し，マイクロアレイによる遺伝子解析，ELISAによるサイトカインの発現分析，レーザー共焦点顕微鏡を用いた免疫細胞学的観察を行ってきた．それに加えて当該年度においてはqRT-PCRによるサイトカインの測定を行い，マイクロアレイ解析を行った．その結果，M1マクロファージが分泌する骨形成の阻害因子である炎症性サイトカインTNFαとIL6が有意に低く，M2表現型のIL10については，CNH/Tiの方が有意に高かった．CNHsがマクロファージの組織再生に関与するM2マクロファージへの分極を誘導する可能性をより強く示唆した．また，CNHs/Tiのin vivoでのマクロファージの分極ならびに骨リモデリングの解析のために，BALB/cAマウス（6週齢）の頭蓋骨に直径4mmの骨欠損を形成しCNH/Tiで被覆した．7日後にて周囲組織とともに摘出し，脱灰パラフィン標本を作成した．まずHE染色にて周囲組織に炎症性細胞の発現を確認した．次に免疫組織化学染色を施し，マクロファージの発現を確認した．その上でM1マーカーであるCD86とM2マーカーであるCD206で蛍光免疫染色を行った．in vivoにおいてもCNH/Ti周囲のマクロファージのM2の蛍光強度は，Ti周囲と比較して高い傾向を示した．以上の結果を第12回ナノカーボンバイオシンポジウムと第131回日本補綴歯科学会学術大会にて発表した．第131回日本補綴歯科学会学術大会においては最優秀ポスター賞を受賞した。今後はこれらのin vivoにおける蛍光強度を定量化し分析していく予定である．

到目前为止，巨噬细胞已经在Ti（CNH/Ti）上培养了具有表面修饰的碳纳米角（CNHS），微阵列的遗传分析，ELISA的细胞因子表达分析和免疫细胞学观测，并使用激光共焦显微镜进行。此外，在这个财政年度，通过QRT-PCR测量了细胞因子，并进行了微阵列分析。结果表明，炎症细胞因子TNFα和IL6是由M1巨噬细胞分泌的骨形成的抑制剂，显着较低，而IL10的CNH/Ti明显更高，IL10具有M2表型。这更强烈地表明，CNHS可能诱导极化成M2巨噬细胞，这些巨噬细胞参与巨噬细胞的组织再生。此外，为了分析CNHS/TI体内巨噬细胞极化和骨重塑，直径为4 mm的骨缺损在BALB/CA小鼠的头骨（6周大）的头骨中形成，并用CNH/Ti涂层。七天后，将样品与周围的组织一起提取，并制备脱矿质的石蜡。首先，通过染色在周围的组织中证实了炎症细胞的表达。接下来，进行免疫组织化学染色以确认巨噬细胞的表达。最重要的是，使用M1标记和M2标记的CD86和CD206进行荧光免疫染色。在体内，CNH/Ti周围巨噬细胞中M2的荧光强度比周围Ti的趋势更高。上述结果在第12纳米碳生物研讨会和日本假体牙科学术会议上提出。它在第131届日本假肢学术会议上获得了最佳海报奖。将来，我们计划量化和分析这些体内荧光强度。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Exploration of macrophage polarization on titanium coated with carbon nanohorns．

碳纳米角包覆钛上巨噬细胞极化的探索．

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sadahito Kimura; Eri Hirata; Yuta Takano; Yukari Maeda ; Masatoshi Sakairi; Masako Yudasaka; Atsuro Yokoyama
通讯作者：
Atsuro Yokoyama

カーボンナノホーン修飾チタンにおけるマクロファージの極性変化

碳纳米角修饰钛中巨噬细胞极性的变化