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Aug 09, 2023

ヒト歯根膜幹細胞におけるアジア酸誘導体の骨形成誘導

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14102 (2023) この記事を引用 82 アクセス 1 Altmetric Metrics の詳細 アジアティック酸 (AA) およびアジアチコシド、以下から誘導される五環性トリテルペノイド化合物

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14102 (2023) この記事を引用

82 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

ツボクサ由来の五環性トリテルペノイド化合物であるアジアティック酸 (AA) とアジアチコシドは、I 型コラーゲンの合成を促進し、幹細胞の骨形成を誘導する生物学的効果で知られています。 しかし、その効力が低く、水への溶解度が低いため、再生医療への応用は限られています。 この研究は、ヒト歯根膜幹細胞 (hPDLSC) における AA 誘導体の骨形成誘導活性を in vitro で評価することを目的としました。 4 つの化合物、すなわち 501、502、503、および 506 を合成しました。AA を対照として使用しました。 502 は低い水溶解度を示しましたが、506 化合物は最も高い水溶解度を示しました。 細胞毒性分析により、503 が細胞生存率の重大な低下を引き起こす一方、他の誘導体は hPDLSC に対して有害な影響を示さないことが実証されました。 AA のジメチルアミノプロピルアミン誘導体である化合物 506 は、骨形成分化の誘導において比較的高い効力を示しました。 骨形成関連遺伝子、BMP2、WNT3A、ALP、OSX、および IBSP の mRNA 発現の上昇が 506 で観察されました。さらに、BMP-2 タンパク質の発現は 506 の用量が増加するにつれて増強され、その効果は Erk シグナル伝達が抑制されたときに顕著でした。分子が阻害されました。 506 誘導体は、Erk シグナル伝達経路を介して BMP2 を上方制御することにより、hPDLSC の骨形成分化を促進することが提案されました。 506 分子は骨組織の再生に有望であることが示されました。

歯周病は、歯肉、歯根膜、歯槽骨の喪失を引き起こす炎症性疾患です1、2、3。 歯周病の治療法の一つとして歯根膜の再生が注目され続けています4。

歯根膜（歯槽骨とセメント質をつなぐ結合組織）に存在するヒト歯根膜幹細胞（hPDLSC）は、引き続き細胞治療と歯周組織工学の焦点となっています。 これらの細胞は幹細胞性の特性を有しており、骨形成細胞、脂肪生成細胞、軟骨形成細胞、神経形成細胞、膵臓様細胞系統などの複数の系統に分化できます5、6、7、8、9、10、11、12。 組織の恒常性をサポートし、損傷した組織を再生する際のそれらの役割はよく知られています13、14、15。 組織工学または歯周研究では、hPDLSC は歯根膜の特徴を継承するため、細胞源の候補と考えられています 16,17。 この点において、hPDLSC は、歯肉幹細胞や骨髄由来間葉幹細胞よりも皮下移植モデルにおける腱の再生を促進します 18。 さらに、hPDLSC は骨形成において高レベルの効力を示します 19。 骨形成系統への hPDLSC の分化は、生体分子や機械的刺激などのさまざまな要因によって制御できます 5,20。

セリ科のハーブであるツボクサは、伝統医学で広く使用されています。 この植物から単離された生物学的に活性な分子には、テルペノイド、フラボノイド、ビタミン C、ビタミン A21 が含まれます。 ツボクサ抽出物は五環性トリテルペノイド分子、すなわちアジア酸 (AA) とアジアチコシド 22 であることが認識されています。 AA とアジアチコシドは、抗炎症作用、抗菌作用、抗酸化作用、抗糖尿病作用、創傷治癒サポートなど、多くの薬理学的特性を持っています 23、24、25、26、27。 以前の研究では、ツボクサ抽出物が骨組織工学において役割を果たし、in vitro および in vivo でコラーゲン合成を誘導することが示されています 24,28,29。 アジアチコシドは、ヒト歯根膜間質細胞の I 型コラーゲンの合成を促進し、骨形成分化を誘導します 30。 細胞内部移行後のアジアチコシドの AA への加水分解切断は、その生物学的性能について提案されています 30、31、32、33。 さらに、破骨細胞形成プロセスは、AA34 の処理により in vitro で阻害できます。 これらの証拠を総合すると、AA は歯周組織の再生と骨形成の分化に有益である可能性があります。