RNA-Seq解析を用いた高齢マウスにおける歯周炎関連骨吸収因子の同定

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K19015
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大方 広志 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (70709138)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 実験的歯周炎モデル / 網羅的遺伝子解析 / 歯槽骨吸収 / マウス

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、実験的歯周炎モデルマウスを用いて、歯周炎により歯槽骨吸収を起こした組織に発現している遺伝子を網羅的に解析し、高齢マウスと若齢マウスとで比較検討を行い、高齢と若齢とで、歯周炎による歯槽骨吸収の分子メカニズムの違いを調べ、加齢が歯周炎関連骨吸収に与える影響を明らかにすることを目的とする。
当該年度においては、本研究に用いる実験的歯周炎モデルの作製を行った。これは、実験的に歯周炎を惹起するために、マウスの上顎臼歯の歯頚部付近に絹糸を結紮するモデルである。まず、使用する絹糸のサイズと結紮を行う歯種の検討を行い、6-0絹糸を用いて上顎左側第二臼歯を結紮することに決めた。コントロールとしては、反対側（右側）の第二臼歯を用いることにした。
次に、観察するタイムポイントを決定するため、結紮後10日と14日で検討を行った。高齢と若齢のマウスを各二匹用いて実験的歯周炎を起こし、結紮後10日と14日で上顎を採取してマイクロCTにて3Dモデルを作製した。その結果、結紮後10日で、高齢の若齢の両方で上顎左側第二臼歯部に歯槽骨吸収が認められたため、本実験では、結紮後10日の骨吸収について検討することとした。
現在、生後78週齢の高齢マウスの安定した供給を目指して交配と繁殖を進めながら、生後10週齢を用いて実験的歯周炎モデルの作製を行い、随時マイクロCT撮影を行っている。さらに、歯周炎による歯槽骨部の吸収量の計測方法を、解析ソフトを含めて検討中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当該年度は、実験的歯周炎モデルを用いた歯槽骨骨吸収実験系を確立できたこと、またその手技を習得できたことから、概ね予定通りに進んでいると思われる。また、今のところ網羅的遺伝子解析の準備も順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

若齢（生後10週齢）と高齢（生後78週齢）のマウスを用いて、実験的歯周炎モデルの作製を行い、結紮後10日で、上顎試料を摘出し、４％パラホルムアルデヒドによる固定を行う。固定後の試料を用いてマイクロCTによる撮影を行い、吸収骨量を算出して統計学的に解析する。マイクロCT撮影後の試料は約２ヶ月間10％EDTAによる脱灰を行い、組織学的解析用サンプルとして用いる予定である。
またこれと並行して、網羅的遺伝子解析用のサンプル採取を行う。若齢マウスと高齢マウスを各３匹用いる予定である。採取した上顎のサンプルをホモゲナイズして、トータルRNAを抽出し、網羅的に遺伝子の発現を調べる。

Causes of Carryover

当該年度に行う予定であった、網羅的遺伝子解析を行うことができなかったため、未使用金額が発生した。
また高齢マウスの飼育には時間を要するため、高齢マウスを用いた実験に多少の遅れが出たためにさらなる未使用額が生じたと考えられる。
発生した未使用金額は、本研究に用いるマウスの飼育代、網羅的遺伝子解析に必要な経費として、また次年度に延期したその他の実験を遂行するための経費として次年度請求額と併せて使用する予定である。