2019 Fiscal Year Annual Research Report
Spatio-temporal and molecular cytological analysis of the osteocyte signaling mechanism controlling alveolar bone remodeling
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15K11357
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
江尻 貞一 朝日大学, 歯学部, 教授 (40160361)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 竜太 朝日大学, 歯学部, 助教 (00586927) [Withdrawn]
北井 則行 朝日大学, 歯学部, 教授 (20271025)
佐藤 和彦 朝日大学, 歯学部, 准教授 (20340078)
田中 みか子 明倫短期大学, 歯科技工士学科, 教授 (20361909)
池亀 美華 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (70282986)
矢野 航 朝日大学, 歯学部, 講師 (80600113)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | メカニカルストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機械的伸展刺激が骨芽細胞の分化過程における非コラーゲン性骨基質タンパク質の遺伝子発現パターンに与える影響を検索する為に、4日齢マウス頭頂骨矢状縫合部にex vivoで伸展刺激を加えて骨芽細胞の分化を促進し、bone sialoprotein (BSP), osteopontin (OPN), osteocalcin (OCN)の遺伝子発現局在をin situ hybridizationによって検索した。頭頂骨縫合部では、骨芽細胞は、分化の進行に従い、BSP、OPN、OCNの遺伝子を順番に発現していた。一方、伸展刺激を与えた縫合部では24時間後に、頭頂骨縁に伸展刺激の影響下で新たに分化したと考えられる多くの骨芽細胞が観察され、それらの細胞の間には多量の類骨が観察された。この類骨表面の骨芽細胞ではBSP遺伝子の強い発現が見られ、一部の骨芽細胞ではOPN 遺伝子も発現されていたが、OCN 遺伝子はほとんど発現していなかった。48時間後、頭頂骨縁には24時間よりもさらに多量の類骨が観察され、その一部は硬膜側において石灰化を開始していた。この類骨表面の骨芽細胞はBSP遺伝子を強く発現し、それらの細胞の中でOPN 遺伝子を発現する細胞は24時間よりも多かった。一方、OCN遺伝子は、これらの伸展刺激の影響下で分化したと考えられる骨芽細胞のなかで、OPN遺伝子を発現していない細胞にも発現されていた。従って、伸展刺激によって分化を促進された骨芽細胞においては、OPNとOCNの遺伝子発現は、正常状態でみられるような順次発現されるというパターンを示さず、特にOCNの遺伝子は、正常であれば発現しないような分化の早い段階にある骨芽細胞でも発現されることが明らかになった。以上より、機械的伸展刺激は、骨芽細胞の分化過程における非コラーゲン性タンパク質の遺伝子発現パターンに影響を与えることが示唆された。
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