フラボノイド配糖体生薬を応用した変形性顎関節症治療法の探索と下顎頭吸収機序の解明

• Project/Area Number: 21K17160
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 木村 綾 広島大学, 医系科学研究科(歯), 研究員 (00823197)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 変形性顎関節症 / フラボノイド / 代謝活性 / 生薬

Outline of Research at the Start

関節軟骨の変形と破壊を特徴とするTMJ-OAは、世界人口の約 2～3 ％で発症しており、我が国においても、増加傾向にあるにも関わらず、根本的な治療法は、未だ確立されておらず有効な治療法の確立が急務である。また、生薬オウゴンの主成分であるバイカリンは、骨粗鬆症等の骨代謝疾患や炎症性疾患において、副作用の少ない安全な補助治療薬として注目されている。本研究は、関節軟骨破壊機序に対するバイカリンの影響を検討するとともに、軟骨細胞の代謝に及ぼす影響と作用機序を解明し、TMJ-OA 発症機序と新規治療法の確立を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

歯科臨床において、変形性顎関節症 (TMJ-OA) を伴う患者に遭遇する。顎関節症の治療法は主に対症療法であり、有効な治療法の確立が急務である。関節軟骨の変形と破壊を特徴とするTMJ-OAは、世界人口の約 2～3 ％で発症しており、我が国においても、増加傾向にあるにも関わらず、根本的な治療法は、未だ確立されていない。
生薬オウゴンの主成分であるバイカリンは、骨粗鬆症等の骨代謝疾患や炎症性疾患において、副作用の少ない安全な補助治療薬として注目されている。しかしながら、生体内でどのような作用機序で治癒促進されるかは立証されておらず、科学的根拠に基づいた治療 (Evidence-Based-Medecine; EBM) には至っていない。
本研究では、バイカリンにおける顎関節軟骨細胞の代謝調節機構に及ぼす影響および抗炎症作用についても検証することにより、TMJ-OA 発症機序と新規治療法の確立を目的としている。さらに、ラットTMJ-OA モデルにおいて、バイカリン添加により軟骨再生・修復が達成されるか否かを確認する。
初年度ではin vitro実験系にて、フラボノイド類化合物バイカリンの添加が培養下顎頭軟骨細胞の基質代謝に対する影響について検討を行った。バイカリン添加が下顎頭軟骨細胞の増殖能・DNA合成能に及ぼす影響について検討を行ったところ、バイカリン添加群と非添加群との間に有意差は認められなかった。
今年度ではin vitro実験系にて、フラボノイド類化合物バイカリンの添加による軟骨関連代謝マーカー（アグリカン、Ⅱ型コラーゲン、Sox-2）の発現レベルについてPCRを用いた遺伝子解析に対する影響について検討を行い、現在様々な条件で予備実験中である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

初年度ではフラボノイド類化合物バイカリンの添加が下顎頭軟骨細胞の基質代謝に対する影響について検討を行い、細胞増殖能、基質代謝能検討まで結果を得ることができた。
今年度では軟骨関連代謝マーカー（アグリカン、Ⅱ型コラーゲン、Sox-2など）の発現レベルについてはPCRを用いた遺伝子解析を行った。現在PCR解析の実験自体はすでに行っているが、解析結果については分析中である。今後、分析結果をもとにフラボノイド類化合物バイカリンの添加が下顎頭軟骨細胞の基質代謝に対する影響について詳細に検討していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後はin vitro実験系を継続し、フラボノイド類化合物バイカリンが下顎頭軟骨細胞の基質代謝に対する影響について、Western blot 解析を行うと共に、シグナル伝達経路の解明、さらには、機械的刺激下におけるバイカリン添加が下顎頭軟骨細胞に及ぼす影響についても検証する予定である。