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Investigation of the relationship between Temporomandibular Joint Disease and compressive loading on human synovium

Research Project

Project/Area Number 19592329
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Surgical dentistry
Research InstitutionOsaka Dental University

Principal Investigator

KAKUDO Kenji  Osaka Dental University, 歯学部, 教授 (30131379)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SHIMIZUTANI Kimishige  大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (80121820)
YOTSUI Yoritaka  大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (20167026)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords顎関節 / 滑膜細胞 / 三次元培養 / 繰り返し圧縮刺激 / ブラキシズム / 炎症性サイトカイン / f-MRI / 脳内賦活部位
Research Abstract

まず,in vitroの実験として,滑膜由来の培養細胞に対し生体におけるブラキシズムに類似したメカニカルストレスを与え,解析できる実験システムを開発した.それは,ラットの顎関節滑膜から初代培養により得た細胞を単層培養にて増殖させ,コラーゲンスキャホールドの中にコラーゲンゲルを併用して三次元培養組織を作製した.次に,顎関節解放手術の際に得られた滑膜組織からヒト滑膜由来培養細胞で同様に三次元培養組織を作製し,独自に開発した繰り返し圧縮刺激装置を用いて,生体におけるブラキシズムに類似した圧縮負荷ストレスを与えた.5日間負荷刺激後,三次元培養組織を回収し,細胞動態およびアポトーシス誘導を組織学的観察,炎症性サイトカインの遺伝子発現をRT-PCR法,タンパク発現をウェスタンブロッティング,ザイモグラフィ等の手法を用いて検索した。結果,過剰負荷想定の圧縮刺激により,MMP-1,MMP-3,IL-6,IL-8などの炎症性サイトカインのmRNA発現,タンパク発現の上昇が認められた.さらに,刺激直後,1時間後,6時間後の遺伝子発現の時間推移を調べた.その結果,サイトカインの種類により圧縮負荷刺激後の発現パターンが異なることが明らかになった.
in vivoの実験として,ボランティアによる正常者の噛みしめ時の脳内賦活部位の解析をfunctional MRI(f-MRI)を使用して行った.その結果,噛みしめ時に賦活化される部位を特定することができた.さらに,噛みしめ時の不快症状が脳のどの部位で感知されているかどうかを調べるため,噛みしめのタスクに加え,浸潤麻酔および伝達麻酔を行い,歯根膜からの感覚を遮断し,その上で噛みしめ時のf-MRIを撮影,解析を行った.結果,片側の感覚遮断により,反対側の一次体性感覚野および運動野に賦活化が認められた.また両側の感覚遮断を行うことにより,脳の両側の体性感覚野および運動野の賦活領域の拡大がみられた.このことにより噛みしめ時の歯根膜からの感覚刺激が賦活化する脳の領域が明らかになった.

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] ヒト顎関節滑膜細胞の圧縮負荷に対する応答2008

    • Author(s)
      室井悠里,覚道健治,中田 研
    • Journal Title

      歯科臨床研究 5 (1)

      Pages: 93-100

    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Journal Article] Effects of Biting Force on Activation of the Brain2007

    • Author(s)
      Syunsuke Baba, Naoyuki Matsumoto, Kenji Kakudo, Yoritaka Yotusi, Kimishige Shimizutani, Masahiro Tanaka, Mitsuo Iwata, Korenori Arai, Yozo Hikida
    • Journal Title

      The Journal of the Japan Association of Cranio-Manidibular Orthopedics 20

      Pages: 59-63

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of Analysis Method of Mastication-Activated Brain2007

    • Author(s)
      Syunsuke Baba, Naoyuki Matsumoto,Kenji Kakudo, Yoritaka Yotusi,Kimishige Shimizutani, Masahiro Tanaka,Junko Tanaka,Korenori Arai,Tetsuji Kusumoto
    • Journal Title

      Area-Application of Functional MRI-The Journal of the Japan Association of Cranio-Manidibular Orthopedics 20

      Pages: 53-58

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Compressive Loading on Human Synovium-derived Cells2007

    • Author(s)
      Yuri Muroi, Kenji Kakudo,and Ken Nakata
    • Journal Title

      Journal of Dental Research 86(8)

      Pages: 786-791

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-term effects of cyclic compressive loading on three-dimensionally cultured human synovium-derived cells2007

    • Author(s)
      Yuri Muroi and Kenji Kakudo
    • Journal Title

      Journal of Osaka Dental University 41(1)

      Pages: 59-66

    • NAID

      110006250018

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of compressive loding on human synovium-derived cells2007

    • Author(s)
      Muroi, Y., Kakudo, K.Nakata, K.
    • Journal Title

      J.Dent.Res. 86(8)

      Pages: 786-791

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヒト顎関節滑膜細胞の圧縮負荷に対する応答2007

    • Author(s)
      室井 悠里, 覚道 健治, 中田 研
    • Journal Title

      歯科臨床研究 5(1)

      Pages: 93-101

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒト滑膜由来細胞を用いた三次元培養組織の鉛直繰返し圧縮負荷による影響-長期的観察-2007

    • Author(s)
      室井 悠里,鈴木 智之,岩橋 武彦,中村 憲正,覚道 健治,吉川 秀樹,中田 研
    • Organizer
      第39回日本結合組織学術大会・第54回マトリックス研究会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-05-09
    • Related Report
      2008 Final Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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