自然治癒力と骨質を高める細胞由来骨模倣材料による顎骨再生の新機軸

使用细胞源性仿骨材料进行颌骨再生的新创新，可增强自然愈合能力和骨质量

• 批准号: 22H03279
• 负责人: 江草 宏
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03279/
• 关键词: iPS細胞; 生体模倣材料; 骨再生; 歯胚再生

本研究は，骨の自然治癒を強力に促進する生体由来骨補填材の開発を目的とし、iPS細胞由来骨模倣材料への血管新生や石灰化などの機能付与の有効性を検討する。初年度は、申請者が確立しているトランスポゾンPiggyBacシステム（Miao et al. Int J Mol Sci; 2021）を用い、血管新生因子VEGFの発現遺伝子をiPS細胞に導入して株化するため、VEGFエントリークローンの入手手続きを進めた。しかしながら、購入先の公的機関の取り扱いが変わり、ライセンス契約等に時間がかかり入手が困難となったことから、他の導入遺伝子候補として、硬組織形成にかかわるAmeloDに着目することとした。AmeloDのGatewayエントリークローンをPiggyBac発現ベクターに組み込み、これをiPS細胞に遺伝子導入後、12株をクローニングした。これらの株には、ドキシサイクリン（Dox）制御性のAmeloD発現On/Off誘導システムが組み込まれている。各株にDoxを添加し、AmeloD遺伝子の発現をスクリーニングした結果、AmeloDの誘導効果が著明な2株を樹立することができた。AmeloD遺伝子発現誘導のタイミングがiPS細胞のエナメル芽細胞分化に及ぼす影響を検討した結果、AmeloDを表層外胚葉から歯原性上皮細胞への分化段階で過剰発現させると、成熟したエナメル芽細胞への誘導効率が高まる知見を得た。一方、iPS細胞由来骨模倣材料の骨治癒効果を検討するために適した動物実験モデルの作製を検討した。骨の自然治癒力を強力に促進することを示すためには、自然治癒が困難なモデルでなければならないため、ラット大腿骨離断モデルに着目した。自然治癒しない離断幅の検討を行った結果、0.5~1 mmの離断幅が適切である結果を得ることができた。

The purpose of this study is to investigate the development of biogenic bone fillers that strongly promote natural healing of bone, and the functional and effective role of angiogenesis and calcification in iPS cell-derived bone mimics. In the initial year, the applicant established the use of the PiggyBac system (Miao et al. Int J Mol Sci; 2021), and the introduction of the angiogenic factor VEGF gene into iPS cells. There are many problems, such as the acquisition of the public institution that purchased the predecessor, the difficulty in starting the contract, the difficulty in starting the contract, the candidate for his introduction of the legacy, and the formation of hard tissue. AmeloD is the focus of attention. AmeloD Gateway was developed by PiggyBac, and 12 strains were introduced into iPS cells. AmeloD On/Off induction of plant resistance Dox-added to each plant, AmeloD gene development results, AmeloD induction results, 2 plant development results The results showed that AmeloD gene induction rate was higher than that of normal control group in the differentiation stage of iPS cells and in the differentiation stage of primary epithelial cells. A study of bone healing effects of bone mimicking materials derived from iPS cells was conducted in animals. The natural healing power of bone is strongly promoted, and natural healing is difficult. Natural healing is the result of the study of the amplitude of separation, and the result of the study of the amplitude of separation of 0.5~1 mm is the result of the study of separation.

项目成果

再生歯科医療を基盤としたヘルスプロモーションに向けて

基于再生牙科的健康促进

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakai-Yonaha Mayuko;Miyagi-Shiohira Chika;Kuwae Kazuho;Tamaki Yoshihito;Nishime Kai;Yonaha Tasuku;Saitoh Issei;Watanabe Masami;Noguchi Hirofumi;Hiroshi Egusa;清川裕貴，稲田絵美，井葉野夏実，安村真一，岡野 哲，岩瀬陽子，早﨑治明，齊藤一誠;江草 宏
• 通讯作者: 江草 宏

Potential Cellular and Regenerative Approaches for Prosthodontic Treatment

用于修复治疗的潜在细胞和再生方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakai-Yonaha Mayuko;Miyagi-Shiohira Chika;Kuwae Kazuho;Tamaki Yoshihito;Nishime Kai;Yonaha Tasuku;Saitoh Issei;Watanabe Masami;Noguchi Hirofumi;Hiroshi Egusa;清川裕貴，稲田絵美，井葉野夏実，安村真一，岡野 哲，岩瀬陽子，早﨑治明，齊藤一誠;江草 宏;Hiroshi Egusa
• 通讯作者: Hiroshi Egusa

細胞を利用したインプラント再生治療法の開発

利用细胞开发种植体再生疗法

• 发表时间: 2022
• 作者: Raman Swarnalakshmi;Ikutame Daisuke;Okura Kazuo;Matsuka Yoshizo;江草 宏
• 通讯作者: 江草 宏

Tissue engineering toward a paradigm shift in oral health

组织工程推动口腔健康范式转变

• 发表时间: 2022
• 作者: Raman Swarnalakshmi;Waskitho Arief;Raju Resmi;Iwasa Takuma;Ikutame Daisuke;Okura Kazuo;Oshima Masamitsu;Matsuka Yoshizo;Hiroshi Egusa
• 通讯作者: Hiroshi Egusa