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Creation of Energy Metabolism-Activated and Novel Periodontal Tissue Regenerative Therapy Using Lactic Acid

Research Project

Project/Area Number 22K17084
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research InstitutionOsaka Dental University

Principal Investigator

Nakata Takaya  大阪歯科大学, 歯学部, 講師(非常勤) (40803317)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords乳酸 / 再生 / 歯周組織再生 / メタボリズム / 歯周組織
Outline of Research at the Start

近年の研究報告において, 乳酸は組織再生や硬組織の分化に重要な役割を果たすことが明らかになりつつある。申請者らは低グルコース環境における乳酸欠乏によって, 歯根膜幹細胞の硬組織形成を阻害することを発見し, 乳酸が歯周組織再生を促進するエネルギー源となる可能性を見出した。
本研究ではヒト歯根膜幹細胞とラットを用いた動物実験による臨床モデル試験を実施し,「生理活性物質」としての乳酸が歯周組織再生に有用であるのか, そのメカニズムを解明することを目的とする。さらに, 本研究で得られた成果をもとに,乳酸製剤を用いた新規歯周組織再生治療を開発するための基盤を構築する。

Outline of Final Research Achievements

It is becoming clear that lactate plays an important role in tissue regeneration and hard tissue differentiation. We found that lactate deficiency in a low glucose environment inhibits hard tissue formation in periodontal ligament cells and that lactate may be an energy source that promotes periodontal tissue regeneration. In this study, using human periodontal ligament cells, we elucidated part of the mechanism by which lactate, as a “bioactive substance,” is useful for periodontal tissue regeneration. Furthermore, based on the results obtained in this study, we will establish a basis for developing a novel periodontal tissue regeneration therapy using lactic acid agents.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究においては, 細胞分化に必要なエネルギー源を供給する「生理活性物質」として乳酸を歯周組織再生治療に応用できる可能性を探るという点であり, 乳酸が組織再生を活性化させる因子として利用するというアイデアの点で学術的意義がある。また現在, 歯周組織再生治療に用いる薬剤や材料はその製造には高価なコストがかかるというデメリットがある。しかし, 乳酸製剤はトウモロコシやイモ等の植物から作ることが可能であるため製造コストは非常に安価であり, アレルギーなどの有害事象についても少ないという特色に社会的意義を見出すことができると考える。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Effect of fluctuating glucose concentration on osteogenic differentiation of periodontal ligament cells2023

    • Author(s)
      Deng X, Kato H, Taguchi Y, Nakata T, Umeda M.
    • Journal Title

      Journal of Osaka Dental University

      Volume: 57 Issue: 1 Pages: 25-29

    • DOI

      10.18905/jodu.57.1_25

    • ISSN
      0475-2058, 2189-6488
    • Year and Date
      2023-04-25
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intracellular glucose starvation inhibits osteogenic differentiation in human periodontal ligament cells2023

    • Author(s)
      Deng X, Kato H, Taguchi Y, Nakata T, Umeda M.
    • Journal Title

      J Periodontal Res

      Volume: 58 Issue: 3 Pages: 607-620

    • DOI

      10.1111/jre.13112

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glucose Starvation-Caused Oxidative Stress Induces Inflammation and Autophagy in Human Gingival Fibroblasts2022

    • Author(s)
      Li R, Kato H, Taguchi Y, Deng X, Minagawa E, Nakata T, Umeda M.
    • Journal Title

      Antioxidants

      Volume: 11 Issue: 10 Pages: 1907-1907

    • DOI

      10.3390/antiox11101907

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞内必須アミノ酸欠乏によるヒト歯肉組織の恒常性とオートファジーに及ぼす影響2023

    • Author(s)
      吉村公博, 嘉藤弘仁, 田口洋一郎, 塩見 慧, 中田貴也, 高橋貫之, 梅田 誠
    • Organizer
      第159回日本歯科保存学会秋季学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 低グルコース環境が骨芽細胞様細胞の増殖能と硬組織分化能に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      万代千晶,嘉藤弘仁,田口洋一郎,李 潤伯,鄧 信,吉村公博,中村百合香, 中島幸市朗,中田貴也,梅田 誠
    • Organizer
      第65回春季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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