[보고서]비트로넥틴유래 생체활성 펩타이드가 사람 치수세포의 유사상아질모세포로의 분화 및 상아질 재생에 미치는 영향

민병무

[국가R&D연구보고서] 비트로넥틴유래 생체활성 펩타이드가 사람 치수세포의 유사상아질모세포로의 분화 및 상아질 재생에 미치는 영향
Effects of vitronectin-derived bioactive peptide on differentiation of human dental pulp cells into odontoblast and dentin regeneration 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	서울대학교 Seoul National University
연구책임자	민병무
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2021-03
과제시작연도	2020
주관부처	과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT
연구관리전문기관	한국연구재단 National Research Foundation of Korea
등록번호	TRKO202100016845
과제고유번호	1711106356
사업명	개인기초연구(과기정통부)(R&D)
DB 구축일자	2022-01-29
키워드	생리활성 펩타이드.상아질모세포 분화.치수노출모델.치수절단모델.상아질 재생.Bioactive peptide.Odontoblastic differentiation.Pulp exposure model.Pulpotomy model.Dentin regeneration.

초록 ▼

□ 연구개요
여러 요인에 의해 상아질/치수가 손상 받을 경우 이를 효과적으로 재생시킬 수 있는 치료제 개발이 꼭 필요한 실정임. 본 연구는 사람 골기질단백질 비트로넥틴에서 개발한 생리활성 펩타이드가 사람 치수세포의 유사상아질모세포로의 분화 및 생리적 기능을 갖춘 상아질 재생에 미치는 효과에 관한 연구임.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 비트로넥틴유래 생리활성 펩타이드가 사람 치수세포의 세포 거동(부착, 퍼짐 및 이동), 증식 및 유사상아질모세포로의 분화에 미치는 효과를 분석하여 상아질 재생유도인자로서의 역할을 규명하였음.
○ 비트로넥틴유래 생리활성 펩타이드 처리에 의해 사람 치수세포에서 분화유도된 유사상아질모세포의 석회화능에 미치는 효과를 규명하였음.
○ 생리활성 펩타이드 기반 지지체를 선별하고, 전임상 동물모델에서 이식수술법을 확립하였음.
○ 흰쥐 치수노출모델 (pulp exposure model)에서 비트로넥틴유래 생리활성 펩타이드가 수복성 상아질 재생에 미치는 효과에 관하여 연구하였음.
○ 흰쥐 치수절단모델 (pulpotomy model)에서 비트로넥틴유래 생리활성 펩타이드가 수복성 상아질 재생에 미치는 효과에 관하여 연구하였음.
○ 흰쥐의 치수노출모델 및 치수절단모델에서 비트로넥틴유래 생리활성 펩타이드가 상아질 재생에 미치는 효과를 분석함으로써 조직재생 타겟을 발굴하였음.
○ 구강질환 동물모델 (치수노출모델 및 치수절단모델)에서 상아질 재생 효과를 규명하여 생체적용 연구를 시행하였음.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 치아우식증은 우리나라에서 6번째로 많은 다빈도질환으로 치아우식증 환자의 70% 가량은 상아질까지 손상된 상태에서 치과치료를 받고 있음. 현재 상아질을 형성하는 상아질모세포의 분화조절기전이 정확히 밝혀져 있지 않아 대부분의 연구가 생리적 상아질재생이 아닌 골양상아질에 의한 치유에 머물러 있음. 새로운 상아질 재생 유도인자를 이용한 상아질 재생연구가 필요함.
○ 사람 골기질단백질에서 발굴한 최소 기능단위의 생리활성 펩타이드를 이용하여 상아질 재생을 유도시켜 치아우식증 치료를 위한 본 연구는 독창성과 우수성이 매우 높은 연구임.
○ 본 연구결과는 VnP-16 펩타이드가 상아질 재생 치료에서 MTA를 대체할 수 있는 치료제로 사용될 수 있음을 시사하는 결과로써 그 의미가 매우 큼.
○ 치아는 저작과 섭식뿐만 아니라 치아우식증으로 인해 손상 받으면 극심한 고통과 기능장애를 수반함으로 생리활성 펩타이드를 이용하여 상아질 재생을 유도시킴으로써 구강보건을 크게 증진시킬 뿐만 아니라 자신감 회복, 사회관계의 활성화, 일할 수 있는 능력회복 등 삶의 질 향상에 크게 이바지할 것임.
○ 본 연구개발과정에서 획득한 기술과 산물을 바탕으로 국내.외 특허 획득 및 학문 후속세대 양성.
○ 기술이전을 통해 치아우식증 치료제 개발 및 이를 상업화로 연결시킴으로써 해외 수출에 따른 막대한 경제적 성과 및 양질의 일자리 창출효과가 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

표지 ... 1
연구결과 요약문 ... 2
목차 ... 3
1. 연구개발과제의 개요 ... 4
1-1. 연구개발 목적 ... 4
1-2. 연구개발의 필요성 ... 4
1-3. 연구자가 수행하고자 했던 가설 ... 4
1-4. 본 연구의 최종목표 ... 4
1-5. 본 연구의 연구범위 ... 4
2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
6. 참고문헌 ... 15
붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
끝페이지 ... 28

표/그림 (10)

표 Changes in cell behavior of human dental pulp cells (hDPCs) treated with VnP-16. (A) Photographs of hDPCs adhering (upper panel), spreading (middle panel), and migration (lower panel) to culture plates treated with 1% bovine serum albumin (BSA), vitronectin (0.26 μg/cm2), scrambled peptide (SP), and VnP-16 (10.5 μg/cm2). hDPCs were allowed to adhere to peptide-treated plates for 1 h (upper panel) or 3 h (middle panel) in serum-free medium. hDPCs were seeded into the upper chambers of transwell filters coated with vitronectin (0.26 μg/cm2), SP, or VnP-16 (10.5μg/cm2) and were incubated for 24 h (lower panel). Scale bars, 200 μm. (B–D) Levels of cell attachment (B), spreading (C), and migration (D) to immobilized synthetic peptides in hDPCs. ND, not detected. (E) The viabilities of hDPCs treated with VnP-16 for 24 or 48 h. **p < 0.01 vs. the SP-treated control group. Data in (B–E) represent the mean ± SD (n = 4)
표 Changes in cell behavior of odontoblast-like MDPC-23 cells treated with VnP-16. (A) Images of MDPC-23 cells adhering (upper panel), spreading (middle panel), and migration (lower panel) to culture plates treated with 1% bovine serum albumin (BSA), vitronectin (0.26 μg/cm2), scrambled peptide (SP), and VnP-16 (10.5 μg/cm2). MDPC- 23 cells were allowed to adhere to peptidetreated plates for 1 h (upper panel) or 3 h (middle panel) in serum-free medium. hDPCs were seeded into the upper chambers of transwell filters coated with vitronectin (0.26 μg/cm2), SP, or VnP-16 (10.5 μg/cm2) and were incubated for 24 h (lower panel). Scale bars, 200 μm. (B–D) Levels of cell attachment (B), spreading (C), and migration (D) to immobilized synthetic peptides in MDPC-23 cells. ND, not detected. (E) The viabilities of MDPC-23 cells treated with VnP-16 for 24 or 48 h. **p < 0.01 vs. the SP-treated control group. Data in (B–E) represent the mean ± SD (n = 4)
표 VnP-16 promotes odontoblastic differentiation of the human dental pulp cells (hDPCs) and MDPC-23 cells. (A and B) The effects of VnP-16 on alkaline phosphatase activity (A) and calcium deposition (B) in hDPCs and MDPC-23 cells. Cells were cultured in Osteoblast Differentiation Medium containing VnP-16 or SP for 3 or 9 days (alkaline phosphatase) or 9 days (calcium deposition). After 9 days, cells were fixed and stained with alizarin red S
표 Schematic diagram for evaluating the effect of VnP-16 on reparative dentin formation in a rat pulp exposure model
표 Histological analysis of regenerated dentin by VnP-16 at the sites of pulp exposure at 2 and 4 weeks after wounding. After removing the enamel and dentin from the mandibular first molars of rats, the pulps were exposed with a round bur. (A, C, G, I) Pulp exposed areas of the mandibular first molars of rats were filled with resin only (A, G) and mineral trioxide aggregate (MTA) only (C, I). (B, D-F, H, J-L) The other pulp exposed portions of the mandibular first molars were capped with vehicle (5% DMSO, B and H)-, rhBMP-2 (31.4 ng/scaffold, D and J)-, SP (15.7 μg/scaffold, E and K)-, or VnP-16 (15.7 μg/scaffold, F and L)-treated collagen sponges, filled with resin, and bred for 2 weeks (A-F) or 4 weeks (G-L). Rats were euthanized by inhaling carbon dioxide, and mandibular specimens containing the first molars were obtained. After demineralizing the mandibular specimens, H Scale bars of middle and lower panel, 200 μm
표 The number of specimens forming hard tissue bridge in rat pulp exposure model
표 Schematic diagram for evaluating the effect of VnP-16 on reparative dentin formation in a rat pulpotomy model
표 Histological analysis of dentin regenerated by VnP-16 at the orifice of root canal after 3 weeks and 6 weeks. After removing the enamel and dentin from the mandibular first molars of rats, pulpotomy was performed. (A, C, G, I) The removal sites of the coronal pulp of the mandibular first molars of rats were filled with resin only (A, G) and mineral trioxide aggregate (MTA) only (C, I). (B, D-F, H, J-L) The other removal sites of the coronal pulp of the mandibular first molars were capped with vehicle (5% DMSO, B and H)-, rhBMP-2 (31.4 ng/scaffold, D and J)-, SP (15.7 μg/scaffold, E and K)-, or VnP-16 (15.7 μg/scaffold, F and L)-treated collagen sponges, filled with resin, and bred for 3 weeks (A-F) or 6 weeks (G-L). Rats were euthanized by inhaling carbon dioxide, and mandibular specimens containing the first molars were obtained. After demineralizing the mandibular specimens, H Scale bars of middle and lower panel, 200 μm
표 The number of specimens that form hard tissue in root dentin wall and hard tissue bridge on orifice of root canal in rat pulpotomy model
표 Dentin bridge formation in rat mandibular first molar at 14 days after direct pulp capping with MTA and VnP-16. (A, B) Representative photomicrographs showing a dentin-like matrix (*) in the mandibular first molars of rats 14 days after direct pulp capping with MTA (A) or VnP-16 peptide (B), appearing as tubular structure lined with odontoblast-like cells. Conditions of animal experiments were the same as described in the legend to Fig. 4C (A) and 4F (B). Rats were euthanized by inhaling carbon dioxide, and mandibular specimens containing the first molars were obtained. After demineralizing the mandibular specimens, H&E staining was performed. Photomicrographs are magnified images of the rectangles shown in the upper right

참고문헌 (25)

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 보고서

해당 보고서가 속한 카테고리에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
키워드(keyword) :	-
과제수행기간(LeadAgency) :	-
연구목표(Goal) :	-
연구내용(Abstract) :	-
기대효과(Effect) :	-

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 제목(한글), 저자명(한글), 발행일자, 전자원문, 초록(한글), 초록(영문) 관리번호, 제목(한글), 제목(영문), 저자명(한글), 저자명(영문), 주관연구기관(한글), 주관연구기관(영문), 발행일자, 총페이지수, 주관부처명, 과제시작일, 보고서번호, 과제종료일, 주제분류, 키워드(한글), 전자원문, 키워드(영문), 입수제어번호, 초록(한글), 초록(영문), 목차
저장형식	Text(ASCII format) Excel format
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증