| Project/Area Number |
23K27806
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| Project/Area Number (Other) |
23H03116 (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 (2023) |
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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 | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高橋 一郎 九州大学, 歯学研究院, 教授 (70241643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉崎 恵悟 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10507982)
寺尾 文恵 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10510018)
竹下 信郎 九州大学, 大学病院, 助教 (50431515)
井上 茜 九州大学, 歯学研究院, 特別研究員 (70967752)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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| Keywords | メカニカルストレス / 軟骨細胞 / mechanosensitive miRNA / Mechanosenstive miRNA / 機械的刺激応答 / 顎顔面骨格 / 成長発育 |
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| Outline of Research at the Start |
下顎頭軟骨のメカニカルストレス応答は、下顎の正常な成長、矯正歯科治療による下顎の成長制御、および、進行性下顎頭吸収の発症に関わる重要な生物学的プロセスである。申請者らは最近、miRNA の網羅的解析を行い、メカニカルストレス応答性を有する下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA の同定に成功した。これらの成長板軟骨と比較しながら、mechanosensitive miRNA を基軸とした下顎頭軟骨に特有のメカニカルストレス応答の分子メカニズムの解明し、正常な口腔顎顔面領域の成長発育に関連する分子生物学的知識の発展と、矯正歯科治療による最適な下顎成長誘導法の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、In vitro における下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA の機能解析系を確立するため、軟骨細胞におけるメカニカルストレスに応答した下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA 発現変化の in vitro 解析を行った。成長板軟骨と下顎頭軟骨における miRNA の発現パターンをマイクロアレイ法を用いて検討し、下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA の発現をリアルタイムPCR で解析した。また、下顎頭軟骨細胞へのメカニカルストレスにより発現上昇するmiR-29a、-134、-145a、-152、および -431 の５個のmechanosensitive miRNA の発生・成長期生体における発現局在を、成長板軟骨と比較して解析するために、in situ hybridization (ISH) を行うための準備として、それぞれのプローブを作製した。加えて、マウスから下顎頭軟骨細胞ならびに成長板軟骨細胞を単離し、ストレッチチャンバーに播種した後、力を負荷し、下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA の発現をリアルタイムPCR で解析した。一方、こうした当初予定の実験では実際の生体内における mechanosensitive miRNA の機能を解析するのが困難である事から、成長期マウスの正中口蓋縫合に存在する2次軟骨も実験対象に加え、より明確な結果を得ることを検討した。初代培養系の細胞でデータを得るのに加えて ATDC5 などの、株化細胞を利用することも有用と考え、そうした実験系の確立にも取り組んだ。初代培養系の細胞でデータを得るのに加えて ATDC5 などの株化細胞を利用することも検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究の進捗状況にも記載したが、当初の予定では、成長板軟骨と下顎頭軟骨の細胞培養系で結果が明確になると考えていたものの、軟骨細胞分化の表現型については、マウス生体の正中口蓋縫合軟骨を加えた方が結果を示しやすいと考え in vivo の実験を行った。また、同様に、初代培養系の細胞でデータを得るのに加えて ATDC5 などの株化細胞を利用することも検討したため、若干の遅れを生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の現在までの進捗状況にも記載したとおり、より、確実な結果を得ることを目的として、細胞株や動物を利用した研究を追加して行うこととした。また、RNA プローブを用いた WMISH を実施し、miRNA の発現パターンを確定する。のマウスから下顎頭の摘出、あるいは胎齢10日の四肢胚器官培養を行い、miRNA mimic と inhibitor をエレクトロポレーションにより遺伝子導入する。それらの下顎頭ならびに四肢胚を器官培養したのち、軟骨の発生に関わる因子の発現解析を行う。さらに、レーザーマイクロダイセクションにより得られる軟骨組織から total RNA を精製し、リアルタイムPCR により下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA の発現と各種マーカー分子の発現の定量評価を行う。すなわち、軟骨細胞分化・増殖マーカーの発現を解析し、下顎頭軟骨特異的 mechanosensitive miRNA 発現局在との比較検討を行う。
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