デンタルインターフェイスにおける応力－セルシグナル変換の解明と個体差医療への展開

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H02573
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 古谷野 潔 九州大学, 歯学研究院, 教授 (50195872)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鮎川 保則 九州大学, 大学病院, 講師 (50304697) ; 熱田 生 九州大学, 大学病院, 助教 (30423487) ; 荻野 洋一郎 九州大学, 歯学研究院, 助教 (50380431) ; 松崎 達哉 九州大学, 大学病院, 医員 (70736694)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 歯科補綴学 / インターフェース / 応力 / 力学応答 / 個体差医療

Outline of Annual Research Achievements

歯科においては、応力はオーバーロード、歯周病の増悪因子、歯の破折など不良な予後と関連づけて論じられることが多い。一方他の医科領域では、生活不活発病、サルコペニアなど、力の不足は廃用萎縮の原因となるといった論調で用いられることが多い。このディスクレパンシーを解明することを目的とした研究は多数あるが、明確に説明できた研究はない。そもそも応力＝物理学的な刺激が、セルシグナル＝化学的刺激に変換される仕組みもきちんと説明されていない。加えて、同じような力がかかっているように見える患者でも一方は大規模な骨吸収を来たし、他方は骨に変化がない、あるいは骨形成を来すという個体差を眼にすることがある。本研究は、物理的な刺激を化学的刺激に変換される仕組みを考究することで、歯科臨床における力学的な刺激の位置づけを定義することを目的としている。
今年度は、まず培養骨細胞を用いた応力関知機構の検討として、細胞伸展培養装置上で骨細胞株MLO-Y4を培養し、細胞に伸展刺激を作用させた際に、細胞内にCaイオンの流入が起こっているか、あるいは伸展刺激に対してリン酸化されることが知られているCasのリン酸化が起こっているかを確認した。その結果、細胞伸展は細胞内へのCaイオンの流入を高めることが示唆された。Casのリン酸化については明確なデータは得られなかった。次に、動物実験を用いた骨内マイクロクラックと骨吸収の関連の検討を行った。その結果、ラット脛骨にインプラント埋入を行うと、骨内にマイクロクラックが生じることがあることまでは明らかになったが、骨吸収とマイクロクラックの関連を明らかにするには、さらなるデータの蓄積が必要であると思われた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定していた、応力によって発生した遺伝子発現の変化の制御を検討することができなかったため。また、マイクロクラックと骨吸収の関連について、確定的な判断を行うに足るデータ量の蓄積ができなかったため。

Strategy for Future Research Activity

28年度実施予定であった実験は29年度早期に実施し、しかる後速やかに29年度に予定している実験にかかることとして、十分な研究進展が可能である。