歯周組織発生過程の模倣を基盤とするハイブリッド構造体の創成と歯周組織再生への応用

歯周組織は神経堤細胞(NC) に発生を由来することから、NCは歯周組織の発生過程を模倣する上で極めて重要な細胞であると考えられる。申請者らは人工多能性幹細胞(iPSC) からNC様細胞(iPSC-NC) への分化誘導法、およびiPSC-NCから歯根膜幹細胞様細胞(iPSC-PDLSC) への分化誘導法を確立している。そこで本研究では、これらの細胞に対するゲノム解析結果から同定した、iPSC-NCからiPSC-PDLSCへの分化を誘導する形態形成因子および足場材について至適化を行い、その結果を基にiPSC-NC/形態形成因子/足場材から構成されるハイブリッド構造体を作製する。我々のcWNT シグナル抑制作用を持つ低分子化合物に対するスクリーニングの結果から、iPSC-NC をiPSC-PDLSC へと分化誘導する低分子化合物の候補として、NRXを同定した。さらにNRXは0.8 micro M の濃度にてPDLSC 分化誘導能を示すことが明らかとなっているが、本研究により0.08 micro Mの濃度でも歯根膜幹細胞への分化誘導能を示すことを明らかにした。また株式会社MECCと協力し、8 x 105 DaのHA単独にて構成されるナノファイバーメッシュを作製した。このメッシュとヒト神経堤細胞株を共培養し、その表現型を検証したところ、4.4% HAを含有するメッシュにおいて、歯根膜幹細胞分化誘導能が確認された。

歯周組織は神経堤細胞(NC) に発生を由来することから、NCは歯周組織の発生過程を模倣する上で極めて重要な細胞であると考えられる。申請者らは人工多能性幹細胞(iPSC) からNC様細胞(iPSC-NC) への分化誘導法、およびiPSC-NCから歯根膜幹細胞様細胞(iPSC-PDLSC) への分化誘導法を確立している。そこで本研究では、これらの細胞に対するゲノム解析結果から同定した、iPSC-NCからiPSC-PDLSCへの分化を誘導する形態形成因子および足場材について至適化を行い、その結果を基にiPSC-NC/形態形成因子/足場材から構成されるハイブリッド構造体を作製する。我々のcWNT シグナル抑制作用を持つ低分子化合物に対するスクリーニングの結果から、iPSC-NC をiPSC-PDLSC へと分化誘導する低分子化合物の候補として、NRXを同定した。さらにNRXは0.8 micro M の濃度にてPDLSC 分化誘導能を示すことが明らかとなっているが、本研究により0.08 micro Mの濃度でも歯根膜幹細胞への分化誘導能を示すことを明らかにした。また株式会社MECCと協力し、8 x 105 DaのHA単独にて構成されるナノファイバーメッシュを作製した。このメッシュとヒト神経堤細胞株を共培養し、その表現型を検証したところ、4.4% HAを含有するメッシュにおいて、歯根膜幹細胞分化誘導能が確認された。