Basic research on the development of periodontal tissue regenerative implants using titanium-binding proteins and cytokines

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本研究の最終的目標はオッセオインテグレーション型インプラント体に代わる歯周組織再生型インプラント体の開発である。プレイオトロフィン（PTN）をコーティングしたチタン（Ti）およびジルコニア（Zr）ディスクまたはインプラント上の歯根膜細胞の動態に及ぼすサイトカインの効果を調べることは、歯周組織再生型インプラント体の開発に繋がると考え、本研究の研究期間内での到達目標をTi-PTNおよびZr-PTN表面－硬組織(セメント質)－軟組織(歯根膜)－硬組織(歯槽骨)の組織複合体形成に及ぼすサイトカインの効果を調べ、動物移植実験を展開して歯周組織再生型インプラント体の開発に向けた基盤となる所見を得ることとした。この目標を達成するための基礎研究として、骨基質中のプレイオトロフィン(PTN)を結合させたチタン(Ti)およびジルコニア(Zr)インプラント体表面上の歯根膜細胞の分化能に及ぼすサイトカインの効果を解析することで、PTNとサイトカインの併用が歯周組織再生型インプラント体開発への臨床応用に使用可能かどうかを検証することを目的とした。本年度は第一段階の実験として、骨基質中からPTNの大量精製を可能とする抽出方法を確立した。さらに精製したPTNがTi基板に結合することを免疫組織化学的に確認後、PTN中のTi結合に関与する構造ドメインを解析した。その結果、塩基性アミノ酸を多く含む配列がPTNのN末端およびC末端領域に存在し、それら領域は一定の立体構造を有さないDisorder領域であることより、Tiとの結合に重要であることを見出した。