遺伝子導入歯髄幹細胞の三次元高密度培養によるバイオ歯の作製

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新しい齲蝕治療法として象牙質歯髄再生を行うためには、歯髄幹細胞の分離法の開発が必須である。各組織においては、Hoechst33342を強く排出する画分、side population(SP)細胞に幹細胞が多く含まれている事が知られている。今回、歯髄幹細胞の分離を目的として、ブタ歯髄よりSP細胞を分取し幹細胞の特徴を有しているかを検索した。まず、SP細胞はnon SPおよびprimary細胞に比べ高い増幅能・自己複製能を有していた。一方、象牙芽細胞のマーカーであるDsppおよびEnamelysinは全く発現がみられなかった。SP細胞の形質の原因遺伝子といわれるBcrp1は歯胚の血管周囲に強くみられ、蛍光二重染色によりCD31と重複がみられたことから、SP細胞の一部は血管内皮細胞由来である可能性が示唆された。次にSP細胞の多分化能を検索した。まず、SP細胞はrhBMP2を添加して三次元培養を行なうと骨様象牙質形成がみられ、Dsppおよびenamelysinを発現することから象牙芽細胞に分化することが示された。さらにSP細胞は、type II collagenおよびaggrecanの発現により軟骨誘導が確認され、PPARγおよびaP2の発現により脂肪細胞にも誘導できることが明らかとなった。さらにneurofilamentおよびneuromodulinの発現により神経細胞への誘導も確認された。non SPおよびprimary細胞はほとんど誘導できなかった。rhBMP2を添加したSP細胞をイヌの生活歯髄切断面上に移植すると、修復象牙質形成がみられた。歯髄SP細胞を分取することは幹細胞を分離するのに有効な手段であり、SP細胞にBMP2を添加することにより、象牙質再生のための細胞導入法として臨床応用できる可能性が示唆された。