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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K21029/
• 关键词: カーボンナノホーン; M1マクロファージ; M2マクロファージ; 分極化; 組織リモデリング; インプラント; マクロファージ; 破骨細胞; 骨芽細胞

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．

In this case, the surface modification of CNHs on Ti (CNH/Ti) was carried out by culture, molecular analysis, ELISA, confocal microscopy and immunocytological observation. When the year is over, qRT-PCR will be used to detect the virus. As a result, inflammatory TNFα and IL6 were intentionally low in M1, IL10 in M2 phenotype, and CNH/Ti was intentionally high in M2 phenotype.CNHs were strongly associated with tissue regeneration and M2 phenotype. In addition, CNH/Ti in vivo was coated with a 4mm diameter bone defect in the skull of BALB/CA (6 weeks). After 7 days, the tissue was extracted and deashed. HE staining confirmed the development of inflammatory cells in peripheral tissues. Immunohistochemical staining was performed to confirm the development of the disease. CD86 and CD206 are the light immunostaining lines in vivo. CNH/Ti is the light intensity of M2 and Ti is the light intensity of M1 and M2. The above results were presented at the 12th Annual Conference of the Japan Society of Dental Repair Sciences. The 131st Academic Conference of Japan Dental Association was held to reward the best students. In the future, the quantitative analysis of light intensity in vivo will be conducted.

项目成果

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．

• 发表时间: 2021
• 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

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村貞仁;平田恵理;髙野勇太;前田由佳利;坂入正敏;湯田坂雅子;横山敦郎
• 通讯作者: 横山敦郎

カーボンナノホーン修飾チタン上のマクロファージの挙動と分極

碳纳米角修饰钛上巨噬细胞的行为和极化

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村貞仁;平田恵理; 前田由佳利;横山敦郎
• 通讯作者: 横山敦郎

カーボンナノホーン修飾チタン上のM1-M2マクロファージの分極

碳纳米角修饰钛上 M1-M2 巨噬细胞的极化

• 发表时间: 2021
• 作者: 木村貞仁;平田恵理; 前田由佳利;横山敦郎
• 通讯作者: 横山敦郎