天然アミノ糖による培養骨芽細胞の増殖分化促進と石灰化能の亢進に関する研究

天然氨基糖促进培养成骨细胞增殖分化及增强矿化能力的研究

• 批准号: 16791159
• 负责人: 山田 志津香
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16791159/
• 关键词: キトサン; 生物学的石灰化; NOS-1細胞; アルカリフォスファターゼ; インターフェロンγレセプター; インテグリンβ1; Chitosan; Clinostat; Microgravity; NOS-1 cells; Alkaline phosphatase; Interferon γ receptor

昨年度は、微小重力を模擬するためのクリノスタットを用いて、実験的に骨芽細胞のアルカリフォスファターゼ(ALP)活性を低下させた後、天然アミノ糖であるキトサンを培地に添加することでALP活性が改善することを確認した。今年度は、昨年度に用いたキトサン(モノマー)より大きい分子量のキトサン(ポリマー)を培地に添加して、培養骨芽細胞への生物学的石灰化に関する影響をin vitroの実験系で検討した。実験にはNOS-1細胞というヒト骨肉腫由来の骨芽細胞を用いた。まず、キトサンポリマー(分子量:10,000 Da)を酢酸溶液に溶解後、pH7.4に調整して0.2μmフィルターで濾過減菌を行い、キトサン溶液を調整した。そして、ポリマーの至適濃度を調査する為に、a-MEM培地中に総濃度が0.0005%、0.0025%、0.005%、0.05%、0.5%となるようにキトサン溶液を添加して、1×10^6 cells/60mm dishの同細胞を播種し、培養を行った。培養3日目に、細胞を回収し、ALP活性と総蛋白濃度が測定された。その結果、キトサンモノマーでの実験結果と同様に、ポリマーにおいても0.005%キトサン群がコントロール群より有意に高いALP活性を示した(p<0.05)。次に、同細胞を上記と同様の条件で培養した後、石灰化に関連するmRNAの発現を検討する為にリアルタイムPCR装置を用いて解析を行った。その結果、インターフェロンγレセプター(IFNγ receptor)とインテグリンβ1(ITGβ1)の発現が僅かに増加することを確認した。更に、同細胞を有機リン酸塩含有の培地で15日間、培養後、石灰化結節の形成を確認する為に、von-Kossa染色を行った。その結果、キトサン群の石灰化物がコントロール群よりも多く見られた。これまでにモノマーを用いた研究において、今回と同様の石灰化を促進する所見を得ているが、モノマーは主にMAPK経路に関連する遺伝子が増加したのに対し、ポリマーでは細胞接着に関連する遺伝子の発現も僅かに増加していた。本結果から、極低濃度のポリマーにおいても、IFNγ receptorとITGβ1を介して骨芽細胞のALP活性を増加させ石灰化を促進させる可能性が示唆された。以上の研究結果を、2005年6月に北海道で開催された第122回日本歯科保存学会春季大会においてポスター発表した。

Annual は yesterday, small gravity を simulation す る た め の ク リ ノ ス タ ッ ト を with い て, be 験 に bone bud cells の ア ル カ リ フ ォ ス フ ァ タ ー ゼ (ALP) activity of low を さ せ た after, natural ア ミ ノ sugar で あ る キ ト サ ン を petty に add す る こ と で ALP activity が improve す る こ と を confirm し た. Our annual に は, yesterday with い た キ ト サ ン (モ ノ マ ー) よ り big き い molecular weight の キ ト サ ン (ポ リ マ ー) を petty に add し て, cultivating bone bud cells へ の biology calcification に masato す る influence を in vitro の be 験 department で beg し 検 た. Experimental に に NOS-1 cells と うヒト うヒト the origin of osteomaloma is the origin of bone bud cells を use た た. ま ず, キ ト サ ン ポ リ マ ー (molecular weight: 10000 Da) を boggy acid solution に dissolves, pH7.4 slightly に adjustment し て 0.2 mu m フ ィ ル タ ー で filtration reduction bacteria を い, キ ト サ ン solution を adjustment し た. そ し て, ポ リ マ ー の を survey to optimum concentration す る に, bake in a - MEM に が 総 concentration 0.0005%, 0.0025%, 0.005%, 0.05%, 0.5% と な る よ う に キ ト サ ン solution を add し て, 1 x 10 ^ 6 cells / 60 mm dish <s:1> is used to sow を and culture を rows of った. After 3 days of culture, に, を of the cells were reproduced, <s:1> of ALP activity and が of protein concentration were determined された. そ の results, キ ト サ ン モ ノ マ ー で の be と 験 results with others in に, ポ リ マ ー に お い て も 0.005% キ ト サ ン group が コ ン ト ロ ー ル group よ り intentionally に high い を ALP activity in し た (p < 0.05). に, written with cell を と with others in で cultivate し の conditions after た, lime に masato even す る mRNA の 発 を now beg す 検 る for に リ ア ル タ イ を ム PCR device with い analytical line を っ て た. そ の results, イ ン タ ー フ ェ ロ ン gamma レ セ プ タ ー gamma receptor (IFN) と イ ン テ グ リ ン beta 1 (ITG beta 1) の 発 が now only か に raised plus す る こ と を confirm し た. More に, with cell を organic リ ン acid salt containing の petty で after 15 day, cultivating, lime nodule の form を confirm す る に, von Kossa staining line を っ た. The そ <s:1> results, the キトサ <e:1> group <s:1> calcite, the がコ <e:1> トロ and the よ group よ are mostly く. See られた. こ れ ま で に モ ノ マ ー を with い た research に お い て with others, today back to と の calcification を promote す を る had seen too て い る が, モ ノ マ ー は main に MAPK 経 road に masato even す る posthumous son 伝 が raised plus し た の に し, seaborne ポ リ マ ー で は cells then に masato even す る posthumous son 伝 の 発 も now only か に raised plus し て い た. This result か ら, extremely low concentration の ポ リ マ ー に お い て も, IFN gamma receptor と ITG beta 1 を interface し て bone bud cells の を raised and ALP activity さ せ calcification を promote さ せ が る possibility in stopping さ れ た. を の above research results, in June 2005 に Hokkaido で open rush さ れ た 歯 families save back to Japan to learn spring convention 122 に お い て ポ ス タ ー 発 table し た.

项目成果

キトサンポリマー添加培地によるヒト骨芽細胞の生物学的石灰化促進効果

壳聚糖聚合物补充培养基对人成骨细胞生物矿化的促进作用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本歯科保存学雑誌 48
• 作者: 山田志津香;願能智子;大原直子;林 善彦
• 通讯作者: 林 善彦

Chitosan monomer promotes tissue regeneration on dental pulp wounds

• DOI: 10.1002/jbm.a.30588
• 发表时间: 2006-03-15
• 期刊: JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A
• 影响因子: 4.9
• 作者: Matsunaga, T;Yanagiguchi, K;Hayashi, Y
• 通讯作者: Hayashi, Y

The effect of chitosan on a human osteoblastic cell under the hypofunctional condition in vitro

壳聚糖对体外功能低下状态下人成骨细胞的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 6th International Conference of the European Chitin Society Abstracts
• 作者: Shizuka Yamada;Naoko Ohara;Yoshihiko Hayashi
• 通讯作者: Yoshihiko Hayashi