天然物ケミカルバイオロジーによる歯周組織代謝活性の探索と歯根吸収予防治療への応用

• Project/Area Number: 21K17185
• 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: 泉野 尋 広島大学, 医系科学研究科(歯), 研究員 (80881268)
• 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: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 歯周組織 / 歯の移動 / ケミカルバイオロジー

Outline of Research at the Start

矯正歯科治療中に生じる副作用の一つとして歯根吸収が挙げられる。一方、天然由来植物抽出物は、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が、生体内での作用機序は明らかにされていない。本研究では、　天然植物由来成分が歯周組織代謝調節機構に及ぼす影響について明らかにするとともに歯根吸収抑制効果について検証し、歯根吸収の発症を安定的に予防する新規の治療法を確立することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、生薬のオウゴンの主成分であるフラボノイド配糖体バイカリンが歯周組織を構成する細胞の代謝に及ぼす影響について、検討を行った。ヒトセメント芽細胞株（HCEM）にバイカリンを添加後、細胞増殖能の検討を行った。その結果、HCEMは、バイカリン添加により、細胞増殖能に有意な変化を認めなかった。次に、HCEMにバイカリン添加を行った際の、骨代謝調節遺伝子 (OPG、RANKL) について、定量PCRを用いて検討を行った。また、OPGおよびRANKLの蛋白質発現 についてWestern blot解析を行った。
その結果、HCEMは、バイカリン添加によりOPG遺伝子発現の亢進が認められた。また、バイカリン添加群は対照群と比較して、OPGの骨代謝関連タンパク質発現の濃度依存的な亢進が認められた。
また、バイカリン添加がHCEM におけるWnt/βカテニンシグナル伝達経路に及ぼす影響について検討するため、Wnt/βカテニンシグナル伝達経路阻害剤であるDKK-1を添加し、DKK-1存在下におけるバイカリン添加が、骨代謝調節遺伝子の発現および骨代謝タンパク質発現に及ぼす変化について検討を行った。その結果、Wntシグナル伝達経路阻害剤であるDKK-1存在下において、バイカリン添加によって亢進されたOPG発現の抑制が確認された。
以上の結果は、Journal of Dental Sciencesに論文掲載された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

天然成分由来抽出物であるバイカリンについては概ね予想された結果が得られたが、その他の天然成分由来抽出物についての検討ができていないため。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、バイカリンが歯周組織に及ぼす影響について検討を重ねるとともに、その他の天然由来成分の候補について同様の検討を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effects of baicalin on the proliferation and expression of OPG and RANKL in human cementoblastlineage cells (2022)
  • Author(s): Kunimatsu R., Kimura A., Sakata S., Tsuka Y., Yoshimi Y., Abe T., Kado I., Yashima Y., Izumino J., Nakatani N., Kitagawa M., Miyauchi M., Takata T., Tanimoto K
  • Journal Title: J Dent Sci Volume: 17 Issue: 1 Pages: 162-169
  • DOI: 10.1016/j.jds.2021.05.009
  • Peer Reviewed / Open Access