共同研究・競争的資金等の研究課題

2013年 - 2016年

傾斜機能型ナノハイブリッドインプラントの実用化に向けた幹細胞のホーミング機構解析

文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(C))
  • 武部 純
  • ,
  • 石崎 明
  • ,
  • 帖佐 直幸

課題番号
25463012
担当区分
連携研究者
配分額
(総額)
4,680,000円
(直接経費)
3,600,000円
(間接経費)
1,080,000円
資金種別
競争的資金

我々は、口腔インプラント治療への臨床応用を目指して、純チタン(cpTi)表面へ陽極酸化(AO)処理と水熱処理を行うことで、傾斜機能化とナノハイブリッド化を施した傾斜機能型ナノハイブリッド(SA処理)インプラントを開発し、in vitroモデルにて有用性を報告してきた。我々は、骨髄由来間葉系幹細胞(BMMSC)の関与が必須であると推察している。そこで、申請期間ではSA処理cpTiインプラントの臨床への実用化に向けた検討を行うべく、マウスの骨髄より採取したBMMSCを用いた実験モデルを構築し、BMMSCホーミング機構の観点から、BMMSCの骨組織、上皮・結合組織への関わりを実証することを目的とする。本申請初年度の平成25年度の研究では、GFPマウスBMMSCを用いて、培養シャーレ表面上、未処理のcpTi、AO処理cpTi、SA処理cpTiの各試料表面上における骨基質形成期、石灰化期におけるBMMSCの分化マーカーを指標にした解析を行った。解析にはReal-time PCR法を用い、培養7-28日間におけるBMMSC分化マーカーには、ALP、Runx2、Osx、OCNを用いた。培養28日では、SA処理cpTiは未処理のcpTiとAO処理cpTiに比較して、ALP、Runx2、Osx、OCの各mRNA遺伝子発現が有意に高まることが示唆された。この現象は、AO処理cpTiに水熱処理を施すことで、①SA処理cpTi表面上の陽極酸化被膜がナノ構造となること、②SA処理cpTi表面上では高い表面自由エネルギーと親水性を有すること、これらSA処理cpTiのもつ表面性状・ナノ構造体がBMMC細胞内シグナル伝達系に関与したことによるものと考えられた。平成25年度の研究成果から、SA処理cpTi表面上においては、培養BMMSCの石灰化形成促進が認められ、インプラント表面上における骨髄由来間葉系幹細胞のリクルートメントの一端が確認され、SA処理cpTiでは有利であると考えられた。

リンク情報
URL
https://kaken.nii.ac.jp/d/p/25463012.ja.html