2017 Fiscal Year Research-status Report
GFPラットとの血管吻合ラット抜歯窩骨欠損修復部位の超音波刺激による骨髄細胞動員
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17K11922
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| Research Institution | Kanagawa Dental College |
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Principal Investigator |
竹内 良平 神奈川歯科大学, 歯学部, 特任教授 (30236442)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊谷 研 横浜市立大学, 医学部, 講師 (10468176)
川股 亮太 神奈川歯科大学, 歯学部, 特任教授 (40329199)
高垣 裕子 神奈川歯科大学, 歯学部, 特任教授 (60050689)
日高 恒輝 神奈川歯科大学, 歯学部, 特任講師 (90760041)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 低出力超音波パルス / LIPUS / 骨髄細胞 / 顎骨壊死 / parabiosis / GFP / 骨再生 / リモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】抜歯嵩や骨欠損における骨再生には細胞供給が不可欠である。本年度は，四肢体幹骨の骨折治療に保険適用となっているLIPUS （低出力超音波パルス）をラット皮下に埋植した人工材料に照射し，局所的骨再生と末梢血／骨髄由来幹細胞ホーミングを介した全身性の効果とについて骨再生促進メカニズムの解明を目指した。【実験】計画通り予備実験で日本SLCより購入した成熟♂SDラットを接合する技術の確立を試み，接合１週で背部皮下に埋植したβ-TCP多孔体ディスク（気孔率75%，12mmφ，2 mm厚）へのLIPUS照射の効果を，同腹の接合ラットペアで検討した。毎日同時刻に20分間，報告してきた条件で吸入麻酔下に右側ラットのディスクへ照射，脈管の乏しい環境下で骨形成に寄与する細胞供給をLIPUSが促進するかどうか観察した。【結果】予備実験の全ペアで3週後の計画殺迄に肝脾腫が生じ，１組は循環器障害のため片側が途中死亡した。防止のため特注の同腹SDラットを購入，縫合部を正中に寄せるなど変更を加えて接合した結果，肝脾腫を防げた。3週までには接合された皮下に末梢血管が巡らされ，片側の尾静脈に注入した蛍光血液タンパク質は30分後に対側ラットの心臓内血液中にも32%の濃度で検出された。ペアの照射側ラットと非照射側ラットのディスクに同程度の末梢血管の分布が見られた。【考察】同腹SDラットを用いて末梢循環を共有した接合ラット作製の手技を確立した。今後GFPトランスジェニックラット（SD-Tg(CAG-EG FP)s40bと野生型SDラットとでparabiosisを行う本実験に際しても，同じく日本SLCよりラットを購入する予定であるが，同腹のラットをGFPトランスジェニックとホモの野生型で購入する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予備実験の段階ですべてのペアに肝脾腫が生じ，途中死亡もあった。最終的には，特注の同腹SDラットを購入し，縫合をより強力にして正中に寄せる，などの変更を加えて接合し，肝脾腫は防がれた。3週までには接合された皮下に末梢血管が巡らされ，片側の尾静脈に注入した蛍光血液タンパク質は30分後に対側ラットの心臓内血液中にも32%の濃度で検出されたので、技術的には系が確立できた。しかし，そこまでの間に予定より時間がかかってしまった。
29年度に予定した動物実験は終了したので、30年度に検体の解析を続行する。ディスク切片内部の細胞を観察し，RT-PCR法により細胞の質的な違いも対照ラット（単独非照射）と比較検討する。回収したディスク内の細胞について、RT-PCR法によりサイトカインの種類・発現量など質的な違いも対照ラット（単独非照射）と比較検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度予備実験におけるの試行錯誤の結果，同腹SDラットを用いて末梢循環を共有した接合ラット作製の手技を確立できた。今後GFPトランスジェニックラット（SD-Tg(CAG-EG FP)s40bと野生型SDラットを比較して行う本実験に際しても，同じく日本SLCよりラットを購入する予定であるが，同腹のラットをGFPトランスジェニックと野生型それぞれで購入する必要がある。
それ以外は、投稿中の論文に従って同様にラットに抜歯窩を作製して実験を行うので、問題が生じる可能性は低いと思われる。
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| Causes of Carryover |
骨のμCTパラメータ解析ソフトの借用が、他の資金での借用と重なり、不要であった。ただし来年度、これを一部として支出しなければならない。
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[Presentation] Therapeutic ultrasound prevents delayed healing of socket, possibly BRONJ, humorally.2017
Author(s)
Hidaka K, Miyamoto C, Wada-Takahashi1 S, Kawamata R,Kawata A, Maehata Y, Saita M, Sato T, Watabe H, Tani-Ishii N, Takahashi S-S, Hamada N, Deguchi S, Mikuni-Takagaki Y, Takeuchi R
Organizer
CED-IADR/NOF Oral Health Research Congress 2017
Int'l Joint Research
