| Project/Area Number |
22K21021
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0907:Oral science and related fields
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
INABA Akira 岩手医科大学, 歯学部, 常任研究員 (00963365)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | エナメル質 / 石灰化 / エネルギー代謝 / 成熟期エナメル芽細胞 / エナメル芽細胞 / 低酸素 / 酸化的リン酸化 / 解糖系 / エナメル質石灰化 / RA / SA / 歯 |
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| Outline of Research at the Start |
エナメル質石灰化を担う成熟期エナメル芽細胞は、波上縁構造をもつ細胞集団(RA)と持たない細胞集団(SA)が周期的に出現する。しかしこのRAとSAの周期的出現がどのよう制御されているのかは理解されていない。本研究ではRAとS Aの周期的出現とエネルギー代謝の関係を解明するとともに、この破綻による成熟期エナメル芽細胞への影響とエナメル質形成不全との関連を明らかにする。本研究は、エネルギー代謝という新たな視点から硬組織形成メカニズムの解明を目指すものであり、エナメル質研究における新しい研究分野を開拓するとともに、エナメル質形成不全の病態解明や、診断・予防・治療法の開発に新展開をもたらすと考える。
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| Outline of Final Research Achievements |
Maturation stage ameloblasts (MAs) are divided into two groups: ruffle-ended ameloblasts (RA) and smooth-ended ameloglasts (SA). These groups appear alternately in cycles (RA-SA cycle) and perform the calcification of enamel. This study elucidates the relationship between the RA-SA cycle and energy metabolism, as well as the effects of the disruption of this cycle on enamel calcification. Analysis of mouse incisors showed that RA is dominated by oxidative phosphorylation, while SA shifts towards a glycolytic dominance. Shifting MAs into a glycolysis-dominant energy metabolism state reduces their enamel calcification capability, indicating that the shift in energy metabolism state alters the phenotype of RA and SA, thereby playing a role in regulating enamel calcification.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の成果は、成熟期エナメル芽細胞の「RA-SAサイクル制御機構」というこれまで全く手付かずであった難問に対し、解決の手がかりを与えるとともに、「エネルギー代謝によるエナメル質石灰化制御」という新たな研究領域を確立・進展し、今後のエナメル質研究の新機軸になると期待できる。エナメル質は再生しない組織であるため、その異常を未然に防ぐことは重要である。本研究の成果を基盤としてエナメル質形成不全の病因解明、新たな診断・予防・治療法のための分子ターゲットが示され、早期発症リスク予測が行えるようになれば、早期介入、オーダーメイド医療の実現が可能となり、社会に対して大きな波及効果を及ぼすと期待できる。
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