Development of a novel peptide based material to overcome pulpitis using caries derived pulpitis animal model
| Project/Area Number |
23K24526
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| Project/Area Number (Other) |
22H03268 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高橋 雄介 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60397693)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 昌克 大阪大学, 大学院歯学研究科, 特任研究員 (00909492)
蟹江 慧 近畿大学, 工学部, 准教授 (80636407)
岡本 基岐 大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (60755354)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 不可逆性歯髄炎 / 可逆性歯髄炎 / 歯髄保存療法 / ペプチド / ラット / 覆髄材 / う蝕 |
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| Outline of Research at the Start |
われわれは、歯髄の創傷治癒メカニズムに基づく歯髄保存療法の確立を目指した研究を展開し、抗炎症作用を通じて歯髄の創傷治癒を促進させるペプチドの同定に成功した。一方、可逆性・不可逆性歯髄炎発症ラットモデルの確立にも成功し、歯髄炎治療のための基盤を構築してきた。
本研究では抗炎症作用を有するペプチドを用いて、ラット歯髄炎モデルを対象に覆髄および断髄実験を実施し、第三象牙質の形成評価に加えて、歯髄炎の治癒機転についても包括的に評価をおこなう。本研究により、歯髄炎罹患歯は抜髄以外の治療法がないという常識を覆し、歯髄保存療法の適応の大幅な拡大が可能となり、歯科臨床に変革をもたらす可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実施計画に基づいて以下の研究を実施した。
①歯髄創傷治癒促進作用を持つ機能ペプチドの最適化
従前からの一連の研究で得られた、歯髄創傷治癒を促進する直鎖状ペプチド（アミノ酸配列：KLLETECPQ)の機能の向上および安定化を目的に、1から3アミノ酸を同ペプチドに追加もしくは削除した直鎖状ペプチドを設計・合成した。合成した20種類のペプチドを各々覆髄材として用いて、健全なラット上顎第一臼歯を対象とした直接覆髄実験を実施した。覆髄後2，4週目において、マイクロCTを用いて第三象牙質の形成について評価したところ、オリジナルのペプチドを上回るような第三象牙質の形成は観察されなかった。今後、オリジナルペプチドを基に環状構造ペプチドを設計・合成し、同様の健全ラットを対象とした直接覆髄実験をおこなうことで、ペプチドの最適化実験を完了させる予定である。
②ラットう蝕由来歯髄炎モデルの確立
14日齢SDラットにStreptococcus mutans MT8148株を経口接種し、高スクロース飼料を不断給餌することで、う蝕を誘発することに成功した。S. mutans接種後、約6週間の時点で象牙質1/3～2/3程度の深さの中等度のう蝕が誘発され、接種後8～10週において象牙質2/3を超えるような深在性う蝕が誘発されることがマイクロCTにて観察され、病理組織学的評価で、前者では軽度の歯髄炎が惹起されており、後者では重篤な炎症増が観察された。また各々の深さのう蝕に対してMTAを用いた直接覆髄をおこなったところ、中等度のう蝕では歯髄の創傷治癒が観察された一方で、深在性う蝕では覆髄後も歯髄の炎症が残存し、可逆性・不可逆性歯髄炎の動物実験モデルの確立に成功した。今後本モデルを用いてに対して、最適化されたペプチドを応用することで、歯髄炎治療を可能とする歯髄保存療法の確立へと実験を展開していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では、機能ペプチドの最適化ならびに最適化されたペプチドを、歯髄炎が誘発されたラットに対して覆髄材として用いる実験をする予定であったが、ペプチドの最適化に予定よりも時間を要したため、計画よりも若干進捗が遅れている。今年度は当初の予定通り、ラットう蝕モデルに対して最適化ペプチドを用いた覆髄実験およびその詳細なメカニズムを解析する予定としている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、機能ペプチドの環状化および健全ラット対象の直接覆髄実験によってペプチドの最適化は早期に完了予定である。
その後、可逆性・不可逆性歯髄炎ラットを対象とした直接覆髄もしくは断髄実験を、最適化ペプチドを覆髄材として用いることで実施し、誘導される第三象牙質の評価をマイクロCTを用いて実施するとともに、病理組織学的評価にて歯髄炎からの創傷治癒について解析を実施する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Novel Functional Peptide for Next-Generation Vital Pulp Therapy2022
Author(s)
Watanabe M.、Okamoto M.、Komichi S.、Huang H.、Matsumoto S.、Moriyama K.、Ohshima J.、Abe S.、Morita M.、Ali M.、Takebe K.、Kozaki I.、Fujimoto A.、Kanie K.、Kato R.、Uto K.、Ebara M.、Yamawaki-Ogata A.、Narita Y.、Takahashi Y.、Hayashi M.
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Journal Title
Journal of Dental Research
Volume: 102
Issue: 3
Pages: 322-330
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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