2019 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of novel tissue destruction mechanism induced by mechanobiology breakdown
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18H02975
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齋藤 正寛 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40215562)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 恭子 (今中恭子) 三重大学, 医学系研究科, 准教授 (00242967)
山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
半田 慶介 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40433429)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞害マトリックス / メカノバイオロジー / 免疫機構 / 組織破壊 / 抗炎症療法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はADAMTSL6alphaとbetaのノックアウトマウスの解析を行った。ADAMTSL6alpha-/-マウスは胎生致死、ADAMTSL6beta-/-は生まれることがわかった。そのためADAMTSL6alpha+/-およびbeta+/-を用いて、結合組織疾患に及ぼす影響を解析した。この目的にマウス根尖性歯周炎モデルを用いた。このモデルを用いて、根尖性歯周炎を発症させるとケモカインであるCXCL9の発現が上昇し、それに伴いマクロファージの浸潤と破骨細胞の活性化を引き起こしていることを事前に確認した。このモデルを用いてADAMTSL6alpha+/-およびbeta+/-における根尖部における骨破状況を解析した。その結果ADAMTSL6beta+/-において野生型マウスおよびADAMTSL6alpha+/-と比較して、有意に骨欠損を伴う病変が増大する事がわかった。マイクロCTによる画像解析により病変において骨吸収が促進していることを見出した。次に病変を取り出し、炎症性サイトカイン産生に及ぼす影響をPCR arrayで解析を行った。細菌感染により自然免疫で上昇するIL-1beta、またマクロファージの遊走および分化に関わるケモカインの発現に関しては発現量の変化は見られなかった。破骨細胞の形成に関わる炎症性サイトカインであるTNF-alphaに関しては有意に上昇することがわかった。また他の炎症性サイトカインもいくつか上昇することがわかり、ADAMTSL6betaによる機械的外力の強化は抗炎症作用を有していることがわかった。次年度は機械的外力がどのように炎症反応および破骨細胞の機能に関わるのかを解析することを予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ADAMTSL6alphaおよびbetaのノックアウトマウスの解析を進め、炎症反応の解析を解析始められているからである。機械的外力に関する研究はin vitroの研究が殆どであるが、生体内で解析されている実験は少ないのが現状である。当該研究で機械的外力と炎症の関連性について開始後2年目で見られているため、概ね順調と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究でADAMTSL6betaをノックアウト(KO)することで組織破壊が誘導したので、メカノバイオロジー破綻で活性化される破壊シグナル（アクチンーYAP/TAZ経路）との関連性解析する。今後はADAMTSL6betaノックアウトマウスにおいて、根尖性歯周炎モデルを施し、病変内で変動している炎症関連遺伝子を網羅的に解析することを予定している。そのため病変をとりだしマイクロアレイ解析を行う標的遺伝子を同定し、同分子を阻害することで病変が改善できるかを解析する。これまで根尖性歯周炎モデルに阻害薬をとうよする実験系は確立しているので、同じモデル研究を用いて実施することを予定している、
上記の研究内容で成果を得られない場合は、ADAMTSL6betaノックアウトマウスを用いて歯根膜細胞とコラーゲン線維、弾性線維と接着を経時的に解析し、崩壊の開始する時期を特定し、この過程で活性化する組織破壊シグナルの候補分子に関して、シングルセル法を用いた次世代シークエンス技術で特定する。これらの研究を介して期間内にメカノセンシングの破綻により活性化される組織破壊機構の解明を目標としている。このような試みは、これまで未解明の点が多い口腔と全身でクロストークする疾患発症機構の本態を分子レベルで明らかにすることが期待される。
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Research Products
(6 results)
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[Book] 歯科再生医学2019
Author(s)
村上伸也・網塚憲生・齋藤正寛・松本卓也
Total Pages
334
Publisher
医歯薬出版
ISBN
SBN978-4-263-45838-9
