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Development of predictive autotransplantation based on the mechanism of periodontal ligament homeostasis

Research Project

Project/Area Number 23K09293
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

北見 恩美  新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (00834772)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加来 賢  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (30547542)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords歯根膜 / Wntシグナル / 自家歯牙移植 / アンキローシス
Outline of Research at the Start

歯の自家移植は歯の部分欠損歯列に対する補綴治療手段の1つであり,自己の歯根膜を利用できることが最大の利点である.しかし現状では一定の割合で経過不良が生じ,その原因の多くは移植歯と歯槽骨が直接結合するアンキローシスとその後の置換性吸収による歯の脱落である.アンキローシスの発症機序は不明であるが,Wntシグナルにより歯根膜細胞の石灰化系細胞への分化が促進し,歯根膜の恒常性が破綻することで生じると考えられる.そこで本研究は,Wntシグナルによる歯根膜恒常性維持メカニズムを解明し,Wntシグナルの制御によりアンキローシスを抑制することにより,予知性の高い歯の自家移植術の確立を目指すものである.

Outline of Annual Research Achievements

歯の自家移植は,ブリッジ,可撤性部分床義歯,インプラントとならび,部分欠損歯列に対する有効な補綴治療手段の一つである.自家移植の最大の利点は,自己の歯根膜を利用できることであるが,一定の割合で経過不良が生じ,その原因の40%が骨性癒着 (アンキローシス)であるとされる.アンキローシスではセメント質と歯槽骨が直接癒着することで歯根の置換性吸収が生じ,最終的に移植歯は脱落する.現状では必ずしも成功率が高いとは言えない歯の自家移植を,予知性の高い治療法として確立するには,移植歯におけるアンキローシス発症機序の解明とその抑制法の開発が不可欠である.そこで本研究計画は,欠損補綴の臨床術式として有効な“歯の自家移植”に際して生じるアンキローシスの制御を目指し,その発症に関わると考えられるWntシグナルが歯根膜の恒常性維持に及ぼす影響の解明を目指す.初年度はマウス臼歯をもちいて歯の抜歯と即時再植ならびに腎被膜下における移植を実施して組織学的解析を行った.また歯の再植後の組織再生過程におけるWntシグナルの亢進をβ-cateninの免疫染色により確認した.また網羅的遺伝子発現解析についても実施し,現在解析を進めている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

歯の再植後の組織再生過程におけるWntシグナルの亢進をβ-cateninの免疫染色により確認した.また網羅的遺伝子発現解析についても実施し,現在解析を進めている.したがって研究は概ね順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

次年度は取得済みのデータを用いて網羅的遺伝子発現解析を行う.解析には“特定の細胞種において特異的に発現する遺伝子群は互いに高い相関を示す”原則に基づき,加重共発現解析 (WGCNA: Weighted gene co-expression network analysis)により,多様な細胞が混在する条件下においても細胞のクラスタリングが可能なアルゴリズムを用いる (Langfelder et al. BMC Bioinformatics. 2008).これにより歯根膜修復過程において変化するシグナル伝達経路を歯根膜に存在する細胞種別に解析する.タンパク結合のデータベース(STRING)を用いて,Wntシグナルを中心としたシグナルネットワーク解析を行う.同定されたシグナルについては免疫化学染色にて組織中での発現動態の解析を行う.

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024

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

  • [Journal Article] A loss of primary cilia by a reduction in mTOR signaling correlates with age-related deteriorations in condylar cartilage2024

    • Author(s)
      Kitami Megumi、Kaku Masaru、Thant Lay、Maeda Takeyasu
    • Journal Title

      GeroScience

      Volume: - Issue: 6 Pages: 5995-6007

    • DOI

      10.1007/s11357-024-01143-x

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Sparc knockout on the extracellular matrix of mouse periodontal ligament cells2024

    • Author(s)
      Arai Moe、Kaku Masaru、Thant Lay、Kitami Megumi、Ono Yoshiki、Dobashi Azusa、Iwama Hajime、Mizukoshi Masaru、Kitami Kohei、Matsumoto Masaki、Saito Isao、Uoshima Katsumi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 692 Pages: 149364-149364

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.149364

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiomics analysis of cultured mouse periodontal ligament cell-derived extracellular matrix2024

    • Author(s)
      Kaku Masaru、Thant Lay、Dobashi Azusa、Ono Yoshiki、Kitami Megumi、Mizukoshi Masaru、Arai Moe、Iwama Hajime、Kitami Kohei、Kakihara Yoshito、Matsumoto Masaki、Saito Isao、Uoshima Katsumi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 354-354

    • DOI

      10.1038/s41598-023-51054-8

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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