酸化ストレス可視化マウスにおける加齢を考慮した三次喫煙による全身と歯周病への影響

• Project/Area Number: 21K09917
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 福原 大樹 岡山大学, 大学病院, 助教 (10779721)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中原 桃子 岡山大学, 大学病院, 医員 (00885139) ; 森田 学 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40157904) ; 福原 瑶子 (内田瑶子) 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (60779742) ; 江國 大輔 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (70346443) ; 片岡 広太 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (80744185)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 受動喫煙 / 歯周病 / 酸化ストレス

Outline of Research at the Start

本研究では、「酸化ストレス可視化マウス」を用いて、受動喫煙による生体反応をリアルタイムにモニタリングする。歯周病のリスク因子のなかで機序が未解明の受動喫煙、特に三次喫煙の影響を調査し、また、加齢による「酸化ストレス」の影響差を調べる。その際、ルシフェリンという発光基質を用いて、生体組織や細胞に加わる、副流煙による刺激の動態を詳細に捉える。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、酸化ストレス可視化マウスを用いて、三次喫煙と歯周病との関連を加齢変化を考慮に入れて調査することである。同マウスは酸化ストレスが生じたときに、ルシフェリンを投与することで、発光するように遺伝子組み換えを行われている。そのため、若齢期と高齢期のマウスを用いて、酸化ストレスという視点から三次喫煙および歯周病における相互作用をそれぞれ調査していく。
令和４年度は、歯周病モデルの確立のため、リガチャー設置の手技の向上を図った。また、マウスに三次喫煙を被曝させる条件を再設定した。その後、予備実験および高齢マウスの準備を行った。
予備実験として、若齢期マウス（１０週齢）を①コントロール群、②三次喫煙群、③歯周病群、④三次喫煙＋歯周病群、の４群に分け、三次喫煙と生体内酸化ストレスとの関連を評価した。それぞれの群において、歯肉における酸化ストレス関連因子の遺伝子発現量を観察したところ、コントロール群と比較して、三次喫煙群において、酸化反応に関連するHO-1遺伝子発現量が多い傾向にあった。一方で、抗酸化反応時に発現がみられるNrf-2遺伝子発現量においては、それぞれの群間において有意な差を認めなかった。
令和５年度には、高齢マウス（２０週齢）を使用し、若齢期マウスと同様に４群に分類し、三次喫煙被曝をさせ、上記遺伝子の比較と、令和3年度に特定した血清中酸化ストレス評価との比較を行う予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コロナ禍において、遺伝子採取および調査に必要な器具および物品の仕入れが滞っていた。また、実験用の酸化ストレス可視化マウスの値段高騰により実験計画の再評価を行ったため。

Strategy for Future Research Activity

若齢期マウス（10週齢）の歯肉切片を作製し、免疫染色を行い、形態学的調査を中心に行っていく。
本実験における高齢期マウス（20週齢）において、三次喫煙被曝後、肺における酸化ストレス発光量の測定、血清中酸化ストレス値および抗酸化能の比較、歯肉における遺伝子発現量の比較を行っていく。