| Project/Area Number |
21K17015
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | Photobiomodulation / Red LED |
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| Outline of Research at the Start |
光には様々な作用があるが，細胞の増殖能や骨分化能などを促進させるのは，Photobiomodulationの考えに基づいている．この考えは，生体組織を変性せず組織細胞を活性化する光刺激作用である．そして本研究はPhotobiomodulationの光源としてレーザーより安価で安全なLEDを使用し，歯周組織再生治療に応用することを目的とする．メカニズムの解明を行うため，未分化間葉系幹細胞のミトコンドリアに及ぼす影響の検討やラットの骨欠損部に対する組織反応の評価を行う．
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| Outline of Final Research Achievements |
Red LEDs, the light source for a antimicrobial photodynamic therapy in periodontal treatment, are being investigated for application to periodontal tissue regeneration therapy. This field has been called photobiomodulation. In this study, we investigated the effect on mitochondrial respiratory chain as one of the mechanisms. LED irradiation of human periodontal ligament stem cells isolated from extracted teeth significantly enhanced the activity of mitochondrial respiratory chain complex IV. Potassium cyanide, an inhibitor of mitochondrial respiratory chain complex IV, significantly suppressed the increase in proliferation induced by LED irradiation.
These results suggest that LED irradiation promotes the proliferation of human periodontal ligament stem cells by activating mitochondrial respiratory chain complex IV.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では高出力赤色LEDによる照射がヒト歯根膜幹細胞のミトコンドリア呼吸鎖複合体Ⅳを活性させた。それにより増殖能の促進や抗炎症作用を引き起こす可能性が示唆された。本研究成果より高出力赤色LED照射の細胞活性の作用機序の一つが解明された。
Photobiomodulationは生体組織を変性せず組織細胞を活性化する光刺激作用を利用する。光源としてレーザーを低エネルギーで使用することにより発展してきたが、レーザーより安価で安全に使用でき、大掛かりな装置も必要ないLEDを新たな光源として用いることにより幅広く歯周病治療に応用できるようになると考える。
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