2019 Fiscal Year Research-status Report
咀嚼機能が関節円板の細胞外マトリックス発現と機械的特性に及ぼす影響
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18K09862
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
溝口 到 東北大学, 歯学研究科, 教授 (20200032)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯嶋 雅弘 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (20305915)
鳥谷 奈保子 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (20433435) [Withdrawn]
岡山 三紀 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (30382500)
荒川 俊哉 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40306254)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 関節円板 / 細胞外マトリックス / コラーゲン / プロテオグリカン / mRNA発現 / 免疫組織化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
顎関節を構成する主要な細胞外マトリックスは、コラーゲン、プロテオグリカンおよびエラスチンを含む弾性系線維である。これらの細胞外マトリックスは顎関節組織の形態維持、機械的特性、脆弱性および顎関節症などの病的変化において重要な役割を担っている。本研究では、成長晩期の7週齢Wistar系雄性ラットの顎関節の関節荷重増大モデル（切歯部バイトプレートにより上下顎臼歯部を離開させる）を用い、過重負荷後の関節円板について円板組織の機械的特性に関わる主要な細胞外マトリックスであるプロテオグリカン、Ⅰ型、Ⅱ型およびⅢ型コラーゲンの局在と発現にどのような変化が生じるのかについて、組織学的、組織化学的、免疫組織化学的および分子生物学的に検討した。その結果、以下のことが明らかになった。(1) 2週以降、関節円板後方肥厚部での厚径の著しい増大がみられたが、前方肥厚部と中央狭窄部では変化がみられなかった。対照群と比較して、過重負荷群では２週で 15%、3週で 27%、２週で 61%の増加であった。 (2) 肥厚がみられた後方肥厚部ではグリコサミノグリカンの集積（トルイジンブルー染色の染色強度の増加）がみられた。(3) 顎関節への過重負荷の増大によってプロテオグリカンではversican、decorin, biglycanのmRNA発現が有意に亢進した。 (4) シリウスレッドによるコラーゲンの定量では、２週齢において含有量のピークがみられた。 (5) コラーゲンでは1週後にⅠ型コラーゲンのmRNA発現が減少し、Ⅲ型コラーゲンのmRNA発現が亢進した。3週以降はⅠ型コラーゲンのmRNA発現が亢進し、Ⅲ型コラーゲンのmRNA発現が減少した。Ⅱ型コラーゲンの発現の変化はみられなかった。
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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
本研究で用いた咬合改変によって顎関節の関節荷重を増大させる実験モデルは、細胞外基質の発現に大きく影響することが明らかになった。このことは、実験モデルの有効性を示すものと考えられる。また、本研究で得られた結果から、咀嚼機能時の関節荷重が関節円板の細胞外マトリックス形成に果たす役割が明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、今まで得られた知見をもとに、咬合改変モデルを軟食摂取群と通常食摂取群に適用し、咀嚼機能が顎関節の形態維持に果たす役割を明らかにしていく予定である。さらにmRNAの発現変化のみられた各種プロテオグリカンとコラーゲンのたんぱく質およびmRNAの局在の変化を免疫染色とdigoxigenin標識cRNAプロ部を用いたin situ hybridization法によって明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
前年度のコラーゲンとプロテオグリカンのmRNa発現変化の把握に時間がかかり、抗体の購入が予定よりも少なかったため、次年度使用額が生じた。次年度は計画通り抗体を購入する予定である。
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[Journal Article] TNF-α is responsible for the contribution of stromal cells to osteoclast and odontoclast formation during orthodontic tooth movement2019
Author(s)
Ogawa S, Kitaura H, Kishikawa A, Qi J, Shen WR, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Ochi Y, Mizoguchi I.
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Journal Title
PLos One
Volume: 14
Pages: e0223989
DOI
Peer Reviewed
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