| Project/Area Number |
23K09443
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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 | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
中尾 友也 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (90733048)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 進行性下顎頭吸収 / 軟骨破壊機構 / 細胞外マトリックス / シグナル伝達経路 / エストロゲン / 機械的刺激 / Wntシグナル |
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| Outline of Research at the Start |
進行性下顎頭吸収（Progressive Condylar Resorption; PCR）とは、進行性の下顎頭吸収を示す難病疾患で、その原因として性ホルモンのエストロゲンと機械的刺激が考えられている。本研究では、下顎頭由来の軟骨細胞を用いたin vitro実験系と卵巣摘出術を施した咬合改変モデルラットを用いたin vivo実験系により、軟骨破壊機構におけるエストロゲンと機械的刺激の関連性を分子生物学的、組織化学的手法により明らかにする。また、軟骨破壊機構におけるシグナル伝達経路の解明も検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究は、進行性下顎頭吸収における軟骨破壊機構の解明を明らかにすることを目的とし、下顎頭由来の軟骨細胞を用いたin vitro実験系と卵巣摘出術を施した咬合改変モデルラットを用いたin vivo実験系により、軟骨破壊機構におけるエストロゲンと機械的刺激の関連性を明らかにするとともに、その軟骨破壊機構におけるシグナル伝達経路の解明を分子生物学的、組織化学的手法により明らかにすることである。まずin vitro実験系としてラット下顎頭からoutgrowth法により単離した軟骨細胞に機械的負荷（荷重負荷）とエストロゲンを添加し、次世代シーケンスによる遺伝子の網羅的解析を行った。
その結果、対照群に対する荷重群およびエストロゲン群では、細胞外マトリックスや細胞周囲マトリックスを破壊する基質タンパク分解遺伝子であるMMPファミリーやADAMTSファミリーの増加を認められ、COLやLAMのmRNA発現は減少した。しかし、荷重群に対する荷重エストロゲン群では、MMPファミリーやADAMTSファミリーの発現は大きく減少し、COLやLAMのmRNA発現は増加した。
これらの結果は、軟骨細胞における機械的負荷とエストロゲン添加は，それぞれ基質タンパク分解酵素の遺伝子発現を増加させ，細胞外マトリックスの合成を阻害することが示された。しかし、機械的負荷とエストロゲン添加を同時に行うと基質タンパク分解酵素の遺伝子発現は減少し、細胞外マトリックスの合成阻害を抑制することが明らかになった。
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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
研究調書の今年度の研究計画では、（1）軟骨細胞の単離および特性評価、（2）軟骨細胞への機械的負荷（荷重負荷）とエストロゲンの添加、（3）次世代シーケンスによる網羅的解析、（4）当該年度の研究結果の検討を予定としていた。今年度計画していた研究計画の通りに研究を遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策としては、次世代シーケンスの結果をもとにMCC（Maximal Clique Centrality）法を用いてハブ遺伝子の特定を行う。そのハブ遺伝子に対し、qRT-PCR解析とWestern blotting解析を行う予定である。また、in vivo実験における軟骨破壊機構の解明と局在の解析も検討していく予定である。
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