| Project/Area Number |
22K10256
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
新井 千博 鶴見大学, 歯学部, 非常勤講師 (10460221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠山 俊之介 鶴見大学, 歯学部, 学部助手 (10908940)
和田 悟史 鶴見大学, 歯学部, 助教 (20581119)
菅崎 弘幸 鶴見大学, 歯学部, 准教授 (30333826)
勝又 裕太 鶴見大学, 歯学部, 非常勤講師 (70886423)
石川 美佐緒 鶴見大学, 歯学部, 講師 (90582445)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | エクソソーム / miRNA / メカニカルストレス / 歯周組織 / 骨代謝 / 歯根膜線維芽細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
歯の移動における部位特異的な骨代謝の制御に歯根膜線維芽(PDL)細胞によるメカニカルストレス感受と周囲細胞への情報伝達が重要な役割を果たしていることが知られている。近年遠隔標的細胞への情報伝達機構としてエクソソーム分泌を介した系について解析が進んでいるが、矯正力（メカニカルストレス）による歯周組織骨代謝とエクソソームの関連については報告がない。
本研究課題では圧迫刺激・伸展刺激などメカニカルストレスを受けたPDL細胞は異なるmicroRNAで構成されたエクソソームを分泌し、骨芽細胞や破骨細胞の分化活性化を制御すると仮説を立て、その検証を動物実験系および細胞培養実験系で解明することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
矯正治療では、歯根膜圧迫側での骨吸収と歯根膜伸展側での骨形成という部位特異的な骨代謝の変化によって矯正学的歯の移動が起こる。この部位特異的な骨代謝の変化は矯正力というメカニカルストレスによって惹起され、その感受機構に関する研究が行われてきた。歯槽骨骨細胞が矯正力を感受しRANKL産生に重要な役割を果たすとする報告がある。しかしながら臨床的に歯根膜が無い骨性癒着歯では歯の移動が起こらないことから、メカニカルストレス感受にPDL細胞が重要な役割を果たしていると考えられる。近年遠隔標的細胞への情報伝達機構としてエクソソーム分泌を介した系がガンの分野を中心に解析が進んでいる。しかしながら矯正力のようなメカニカルストレスと歯周組織骨代謝との関連にエクソソームがどのような役割を果たしているかは報告されていない。本研究課題では圧迫刺激・伸展刺激などメカニカルストレスを受けたPDL細胞は異なるmicroRNAで構成されたエクソームを分泌し、伸展刺激エクソソームは骨芽細胞の骨形成を促進し、圧迫刺激エクソソームは破骨細胞分化を促進する、と仮説を立て、その検証を動物実験系、および細胞培養実験系で解明することを目的として研究を行った。
培養実験系において、ヒトPDL細胞のコントロールおよび伸展刺激エクソソームのmiRNAプロファイル比較を行った。その結果として、次のようなmiRNA について発現に差が見られた。（hsa-miR-4755-3p, hsa-miR-4718, hsa-miR-4663, hsa-miR-486-5p, hsa-miR-1246）さらにPDL細胞のコントロール・伸展刺激エクソソームを精製し、ヒト骨芽細胞株MG-63培養系へ添加したところ、伸展刺激エクソソームによって骨芽細胞マーカーであるALPやOCNの発現上昇が観察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初研究計画では、具体的には下記の3点を明らかにすることを目的としていた。
1) 圧迫刺激・伸展刺激エクソソームに含まれるmiRNAプロファイリング
2) 伸展刺激エクソソームを介した骨芽細胞分化促進機構
3) 圧迫刺激エクソソームを介した破骨細胞分化促進機構
これらのうち、1)についてはデータを取得することができ、各メカニカルストレスで異なるmiRNAを含有したエクソソームが分泌されることをつかんでいるため、計画はおおむね順調に進展していると自己評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画のうち、
2) 伸展刺激エクソソームを介した骨芽細胞分化促進機構
3) 圧迫刺激エクソソームを介した破骨細胞分化促進機構
についてはまだ解析を行っている途中である。これらを明らかにすべく研究を遂行する。
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