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Spatio-temporal and molecular cytological analysis of the osteocyte signaling mechanism controlling alveolar bone remodeling

Research Project

Project/Area Number 15K11357
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Orthodontics/Pediatric dentistry
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

Ejiri Sadakazu  朝日大学, 歯学部, 教授 (40160361)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邉 竜太  朝日大学, 歯学部, 助教 (00586927)
北井 則行  朝日大学, 歯学部, 教授 (20271025)
佐藤 和彦  朝日大学, 歯学部, 准教授 (20340078)
田中 みか子  明倫短期大学, 歯科技工士学科, 教授 (20361909)
池亀 美華  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (70282986)
矢野 航  朝日大学, 歯学部, 講師 (80600113)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsメカニカルストレス / 歯槽骨 / 骨細胞 / screrostin / SOST mRNA / 矯正力 / sclerostin / ラット / 歯槽骨改造現象 / 有限要素解析
Outline of Final Research Achievements

In order to elucidate the osteocyte signaling mechanism controlling alveolar bone remodeling induced by mechanical stress using spatio-temporal and molecular cytological analysis. Osteocytes were able to respond to von Mises stress above the threshold and their sclerostin production was suppressed 6 hours after adding mechanical stress. While the sclerostin-producing and secretion of osteocytes was restored at 6 h after mechanical stress removal. Mechanical stress rapidly promoted the osteoblast differentiation, and in the process, the OPN and OCN genes were shown a different order of expression pattern compared with the normal state.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、生体内で骨細胞がどのような方向や強度のメカニカルストレスに対しどのように反応して骨組織を維持・改変しているのかを探る世界的に見ても初の研究である。生体内におけるメカニカルストレスの変化によって誘導される制御因子の組織・細胞内動態が解明されることで、骨代謝疾患治療において最も重要な骨改造現象の理解に多大な発展が見込める。本研究は、メカニカルストレスに対して骨細胞が行う骨改造現象制御にどのような力学的条件が最適であるか、その一端を解明することが可能であり、歯科領域においては歯科矯正治療や歯槽骨再生療法における、生体力学的、分子細胞学的基盤を確立するために必要不可欠な研究である

Report

(6 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Expression of Non-collagenous Bone Matrix Proteins in Osteoblasts Stimulated by Mechanical Stretching in the Cranial Suture of Neonatal Mice.2019

    • Author(s)
      Ikegame M, Ejiri S, Okamura H.
    • Journal Title

      J Histochem Cytochem.

      Volume: 67(2) Issue: 2 Pages: 107-116

    • DOI

      10.1369/0022155418793588

    • NAID

      120006767316

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メカニカルストレスの変動に伴う歯槽骨骨細胞のsclerostin 産生能の変化2018

    • Author(s)
      駒形香菜子、藤原 敦、渡邉竜太、江尻貞一、北井則行
    • Journal Title

      岐阜歯科学会雑誌

      Volume: 44 Pages: 97-105

    • NAID

      120006536722

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 矯正力によって加えられたメカニカルストレスに対するラット歯槽骨骨細胞のsclerostin産生能の変化2017

    • Author(s)
      藤原敦、青木啓太、渡邉竜太、佐藤和彦、矢野航、江尻貞一、北井則行
    • Journal Title

      岐阜歯科学会雑誌

      Volume: 44 Pages: 11-22

    • NAID

      120006345943

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 骨粗鬆症と口腔 ①基礎的検証 卵巣摘出サルで検証した下顎皮質骨の粗鬆化の実態2016

    • Author(s)
      田中みか子,三上絵美,江尻貞一
    • Journal Title

      日本骨粗鬆症学会雑誌

      Volume: 2(3) Pages: 235-238

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] メカニカルストレスの変動に伴う歯槽骨骨細胞のsclerostin産生能の変化2017

    • Author(s)
      駒形香菜子、藤原敦、渡邉竜太、江尻貞一、北井則行
    • Organizer
      第76回日本矯正歯科学術大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 骨細胞が反応する応力の種類・強度に関する解析2016

    • Author(s)
      渡邉竜太、矢野航、佐藤和彦、小萱康徳、江尻貞一
    • Organizer
      解剖学会第76回中部支部学術集会
    • Place of Presentation
      松本市
    • Year and Date
      2016-10-08
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  • [Presentation] メカニカルストレスの変動に伴う骨細胞のsclerostin産生能の変化2016

    • Author(s)
      駒形香菜子、藤原敦、渡邉竜太、江尻貞一、北井則行
    • Organizer
      解剖学会第76回中部支部学術集会
    • Place of Presentation
      松本市
    • Year and Date
      2016-10-08
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト抜歯後歯槽堤における骨改造現象と骨代謝活性の抜歯後期間による違い -骨形態計測学的・組織学的解析-2016

    • Author(s)
      田中みか子,三上絵美,櫻井直樹,芳澤享子,荒井良明,山田一穂,江尻貞一,小野高裕
    • Organizer
      第43回日本口腔インプラント学会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2016-09-16
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  • [Presentation] 高齢女性の下顎歯槽骨微細骨梁構造と骨代謝マーカー・アディポサイトカイン・踵骨骨密度との関連性2016

    • Author(s)
      田中みか子,三上絵美,田中 礼,江尻貞一,小野高裕
    • Organizer
      第36回日本骨形態計測学会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2016-06-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Histochemical studies with finite element analysis about the type and intensity of the mechanical stress for osteocyte reaction.2015

    • Author(s)
      Watanabe R,Yano W ,Satoh K,Kogaya Y,Ejiri S.
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2021-02-19  

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