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2017 Fiscal Year Annual Research Report

骨細胞性骨溶解を基軸とした歯牙移動制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17H04413
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

石原 嘉人  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (70549881)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯村 忠浩  愛媛大学, 学術支援センター, 教授 (20282775)
早野 暁  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (20633712)
上岡 寛  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (80253219)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords骨細胞 / 歯牙移動 / 骨細胞性骨溶解 / Sclerostin
Outline of Annual Research Achievements

骨細胞性骨溶解は骨細胞が破骨細胞の様に骨基質を溶解し、生体にミネラルを供給するという概念で、骨代謝学領域で再注目されている事項である。本研究は、矯正学的歯の移動で起こる骨改造に骨細胞性骨溶解が及ぼす影響を生体バイオイメージングとマウスジェネティクスを用いIn vivo, Ex vivo, In vitroから検討する事で、歯牙移動制御に関与する分子機構を明らかにする。そして、矯正歯科治療期間短縮への臨床展開を見据えた研究基盤の確立する事を目的としている。また、本研究代表者は、これまでに骨細胞が分泌するWntシグナルのアンタゴニストSclerostin (Scl)が骨細胞性骨溶解の制御因子である可能性を見出している。そこで今年度確立した実験的歯の移動モデルを用い、矯正学的歯牙移動の際に歯槽骨で生じるSclの発現変動に関し時空間的解析を行った結果、以下の知見を得た。
1.牽引側でのSclの発現は1日目においてのみ有意に減少する一方、圧迫側では5日目をピークに10日目まで有意に上昇した。
2.圧迫側と牽引側でのSclの対比的発現変化は、歯根膜境界部から歯槽骨方向へ経時的に拡散し、5日後をピークに減衰した。
3.細胞単位での解析において、牽引側ではScl陽性細胞の割合に著明な変化を認めなかったのに対し、圧迫側では5日後において有意な上昇を認め、10日後では歯の移動開始前の水準に戻った。
4.骨代謝関連因子群の遺伝子発現の上昇及び下降は、圧迫及び伸展力で対照的な結果を示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成29年度実施計画では、マウスを用いた実験的歯の移動モデルを作成し、骨細胞性骨溶解の変動について時空間的解析を行う予定であったが、その計画を概ね達成できたため。また、今回の研究の基盤となるSclerostinの時空間的な発現変動の結果についてをまとめ、作成した論文はJournal of Dental Researchへ投稿し、受理された。

Strategy for Future Research Activity

今年度確立した実験的歯の移動モデルならびに時空間的なSClの発現解析法を基盤とし、今後はSclerostinをコードしているSOST遺伝子について、骨細胞特異的欠損マウス(DMP-1 Cre; SOSTflox/flox)を作成しマウスジェネティクスを用いた検討へと発展させていく予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Role of Osteocyte-PDL Crosstalk in Tooth Movement via SOST/Sclerostin2018

    • Author(s)
      Odagaki N, Ishihara Y, Wang Z, Ei Hsu Hlaing E, Nakamura M, Hoshijima M, Hayano S, Kawanabe N, Kamioka H.
    • Journal Title

      J Dent Res

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1177/0022034518771331.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of the Inferior Alveolar Nerve in Rodent Lower Incisor Stem Cells2018

    • Author(s)
      Hayano S, Fukui Y, Kawanabe N, Kono K, Nakamura M, Ishihara Y, Kamioka H.
    • Journal Title

      J Dent Res

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1177/0022034518758244.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modification of Dentofacial Growth Associated with Goldenhar Syndrome2017

    • Author(s)
      Ei Hsu Hlaing E, Ishihara Y, Hara C, Kamioka H.
    • Journal Title

      Acta Med Okayama

      Volume: 71 Pages: 437-443

    • DOI

      10.18926/AMO/55443.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 矯正的歯牙移動は圧迫側と牽引側の歯槽骨中においてスクレロスチンの発現を対比的に制御する2017

    • Author(s)
      小田垣 直弥, 石原 嘉人, 王 紫儀, 中村 政裕, イイスライン, 上岡 寛
    • Organizer
      第35回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] 骨組織中骨細胞へ負荷されたメカニカルストレス由来のカルシウム応答はコネキシン43ヘミチャネルによって制御される2017

    • Author(s)
      石原 嘉人, 小田垣 直弥, イイスライン, 王 紫儀, 上岡 寛
    • Organizer
      第35回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] Spatio-temporal regulation of sclerostin expression and dynamics in alveolar bone during orthodontic tooth movement2017

    • Author(s)
      Odagaki N, Ishihara Y, Wang Z, Nakamura M, Ei Hsu Hlaing E, Kamioka H
    • Organizer
      The ASBMR 39th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast fourier transform analysis showed morphological change of bone structure and change of periodicity of sclerostin expression during orthodontic tooth movement2017

    • Author(s)
      Wang Z, Ishihara Y, Odagaki N, Nakamura M, Ei Hsu Hlaing E, Kamioka H
    • Organizer
      The ASBMR 39th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨細胞が産生するCathepsin Kは骨代謝の加齢性変化と骨細胞性骨溶解を直接制御する2017

    • Author(s)
      石原 嘉人, ゴリ フランチェスカ, 上岡 寛, バロン ローランド
    • Organizer
      第76回日本矯正歯科学会大会
  • [Presentation] ギャップ結合とConnexin43ヘミチャネルは骨細胞へのメカニカルストレスに由来したカルシウム応答を制御する2017

    • Author(s)
      石原 嘉人, 小田垣 直弥, イスライン イ, 王 紫儀, 上岡 寛
    • Organizer
      第76回日本矯正歯科学会大会
  • [Presentation] Sclerostinは矯正的歯牙移動時の圧迫側および牽引側で生じる対比的骨代謝調節の制御因子である2017

    • Author(s)
      小田垣 直弥, 石原 嘉人, 王 紫儀, 中村 政裕, イスライン イ, 上岡 寛
    • Organizer
      第76回日本矯正歯科学会大会
  • [Presentation] Evidence for the bone structure change and osteocytes' biorhythm during orthodontic tooth movement2017

    • Author(s)
      Wang Z, Ishihara Y, Odagaki N, Nakamura M, Ei Hsu Hlaing E, Kamioka H
    • Organizer
      第76回日本矯正歯科学会大会
  • [Presentation] 矯正的歯牙移動によるsclerostin発現の変化は歯槽骨改造を調節する2017

    • Author(s)
      小田垣 直弥, 石原 嘉人, 王 紫儀, 上岡 寛
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • [Presentation] Detection of the bone structure change and periodic osteocytes' expression of sclerostin during orthodontic tooth movement2017

    • Author(s)
      Wang Z, Ishihara Y, Odagaki N, Kamioka H
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • [Presentation] The osteocyte as a therapeutic target in the treatment of osteoporosis2017

    • Author(s)
      Ishihara Y, Bouxsein ML, Baron R
    • Organizer
      第59回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • Invited
  • [Presentation] Sclerostinは矯正学的歯の移動の制御因子である2017

    • Author(s)
      石原 嘉人
    • Organizer
      Skeletal Science Retreat 2017

URL: 

Published: 2018-12-17  

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