顎骨特有の圧力検出機構の解明

• Project/Area Number: 22K17001
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57010:Oral biological science-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 久本 芽璃 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (00754920)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: TRP / 機械的刺激受容体 / 顎骨 / 骨代謝 / 機械的刺激 / 圧力検出機構

Outline of Research at the Start

圧力などの機械的刺激は骨代謝の重要な制御因子である。顎骨は咀嚼時に咬合力である機械的刺激が常に加わる部位であり、成人になってからも抜歯などの口腔内環境の変化の影響を大きく受ける。そのため骨の中でも顎骨は機械的刺激の変動が大きい特殊な部位であり、他の部位の骨と比較して骨代謝が活発であると考えられる。しかしながら、現在のところ顎骨特有の骨代謝機構は不明である。本研究では圧力を検出する機構として陽イオンチャネルTransient Receptor Potential (TRP) に着目し、顎骨に特有の圧力検出機構を明らかにすることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

顎骨は歯根膜を通じて歯とつながり、咀嚼時の垂直的、側方的な咬合圧が加わる。そのため、日常的な生活の中で最もダイナミックに機械的刺激を受ける骨組織である。顎骨における機械的刺激の偏りは、歯列、かみ合わせに影響を与える。そして、歯の喪失後には顎骨に加わる圧力が消失し、骨代謝に大きな変化が起こり、骨代謝バランスが崩れることで顎骨の過剰な吸収である顎堤吸収を起こす。このように成人になってから形態が大きく変化する骨組織は顎骨の他には存在しない。
常に複雑な機械的刺激を受けている顎骨は、他の骨とは異なった環境と考えられ、緻密に機械的刺激を処理する機構が存在すると考えられる。しかしながら、現在のところ顎骨特有の骨代謝機構は不明である。本研究では圧力を検出する機構として陽イオンチャネルTransient Receptor Potential (TRP) に着目し、申請者がこれまで構築してきた顎骨解析系を用いることで、顎骨に特有の圧力検出機構を明らかにすることを目的とする。
当該年度では候補TRP分子について、マウスの顎骨、大腿骨における発現分布を明らかにすることを目的とした。これまでの研究から候補分子の一つとしてTRPM8を見出している。WTマウスとGFPを発現しているTRPM8 KOマウスの顎骨および大腿骨におけるTRPM8の局在を解析するため免疫組織染色を行った。さらに、TRPM8KO-GFP発現マウスの抜歯モデルを作製し顎骨におけるTRPM8の発現分布を解析した。大腿骨では骨膜にTRPM8の発現を認めた。抜歯モデルでは抜歯側の歯槽骨においてTRPM8のシグナルは観察されなかったが、非抜歯側ではTRPM8の発現が認められた。今後、TRPM8が顎骨の圧力感知に重要であるのかを他の候補分子の探索も遂行しながら検証していく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究代表者の入院手術、療養のため当初予定よりも遅れている。また、コロナ禍の影響のため、予定通りの研究推進が困難となっている。

Strategy for Future Research Activity

初年度の予定は遅れたが、計画を変えることなく推進を進める予定である。候補TRP分子について、マウスの各部位の骨組織における発現分布を、定量的PCR法、in situ hybridization法、免疫組織染色により明らかにしていく。