ヒト歯肉線維芽細胞調整培地の歯髄再生への応用の可能性。In Vitro Study

The Potential Application of Human Gingival Fibroblast-Conditioned Media in Pulp Regeneration: An In Vitro Study.

抄録

組織工学に基づく再生歯内療法は、近年、現代の修復歯科学において関心を集めている。しかし、幹細胞の生存率の低さや分化能の低さは、歯髄再生治療の成功率を低下させる可能性がある。ヒト歯肉線維芽細胞調整培地（hGF-CM）は、生細胞移植に比べ、組織再生に必須な複数の因子を安定して維持できることから、組織再生の治療法として期待されている。本研究では、ヒト歯髄由来幹細胞（DPSC）に対する hGF-CM の歯髄再生における効力について検討することを目的とした。一連の実験により、HO曝露後のDPSCの増殖、遊走能、細胞生存率の有意な上昇にhGF-CMが寄与していることが確認された。さらに、qRT-PCR、ALP（アルカリホスファターゼ）、ARS（アリザリンレッドS）染色により、DPSCの歯原性分化を促進することが証明されています。このように高度に制御された歯原性分化は、プロテオミクスにより、hGF-CM由来のある種のECMタンパク質（コラーゲン、ラミニン）に関連していることが判明した。また、RNA-seq の結果から、ERK 経路が重要なメカニズムであることを阻害アッセイで明らかにした。これらの知見は、hGF-CM が歯髄再生に有用な生体分子であることを示すものである。

Regenerative endodontic treatment based on tissue engineering has recently gained interest in contemporary restorative dentistry. However, low survival rates and poor potential differentiation of stem cells could undermine the success rate of pulp regenerative therapy. Human gingival fibroblast-conditioned medium (hGF-CM) has been considered a potential therapy for tissue regeneration due to its stability in maintaining multiple factors essential for tissue regeneration compared to live cell transplantation. This study aimed to investigate the potency of hGF-CM on stem cells from human dental pulp (DPSC) in pulp regeneration. A series of experiments confirmed that hGF-CM contributes to a significant increase in proliferation, migration capability, and cell viability of DPSC after HO exposure. Moreover, it has been proved to facilitate the odontogenic differentiation of DPSC via qRT-PCR, ALP (alkaline phosphatase), and ARS (Alizarin Red S) staining. It has been discovered that such highly upregulated odontogenesis is related to certain types of ECM proteins (collagen and laminin) from hGF-CM via proteomics. In addition, it is found that the ERK pathway is a key mechanism via inhibition assay based on RNA-seq result. These findings demonstrate that hGF-CM could be beneficial biomolecules for pulp regeneration.