2020 Fiscal Year Research-status Report
歯槽骨の大規模三次元イメージングによる歯牙移動時の歯槽骨改造の解明
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19K19295
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
中條 真奈 (橋本真奈) 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (80824581)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | FIB-SEM / コラーゲン線維 / 骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
矯正力に対する歯槽骨改造の解明には、歯槽骨内における骨基質と骨系細胞群との相互作用を解明することが重要である。本研究ではナノサイズのコラーゲン線維とマイクロサイズの骨系細胞群を高解像度かつ広範囲に観察することが可能な直交配置型FIB(Focused Ion Beam)-SEM (Scanning Electron Microscopy)という新しい顕微鏡を用いて歯槽骨の大規模三次元イメージングを行うことで、歯科矯正力に対する歯槽骨改造を解明することを目的としている。具体的には、矯正力を付与したマウス歯槽骨やβ-Aminopropionitrile(BAPN)を用いてコラーゲン線維形成を阻害させたマウス歯槽骨を直交配置型FIB-SEMや共焦点レーザー顕微鏡で観察し、XTracing拡張機能やAmiraソフトウェアで骨基質や骨系細胞群を解析することを目指している。
本年の研究成果により、FIB-SEMで取得した連続画像から骨細胞突起や骨細管の形態抽出を行う際、機械学習を応用することで83%以上の精度で詳細な三次元的形態観察が可能となった。また、直交配置型FIB-SEMよりも、さらに広範囲の画像を取得できるプラズマFIB-SEMを用いてニワトリ胚頭蓋骨のサンプルをより広範囲に三次元観察することができた。これらの研究成果は骨形態計測学会、日本顕微鏡学会オンラインフォーラムで発表を行った。また今後国際誌に論文投稿する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マウス歯槽骨を直交配置型FIB-SEMやプラズマFIB-SEMを用いて観察するための染色条件および観察条件の検討に時間がかかっていることから、進捗はやや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究成果によりまずBAPNを投与しコラーゲン線維形成を阻害することで骨細胞が幼若様な形態を示すことが示された。今年度よりコラーゲン線維形成の有無が骨細胞の遺伝子発現に影響を及ぼすのか検討を開始しており、この検討を続けていきたい。
また、引き続きマウス歯槽骨のFIB-SEM観察条件の検討を進めていきたい。さらに当初使用する予定であったFIB-SEMに加えて、より広範囲な観察が可能なプラズマFIB-SEMを使用することも検討している。ニワトリ胚頭蓋骨サンプルではプラズマFIB-SEMの観察は成功していることから、これをもとにマウス歯槽骨におけるプラズマFIB-SEM観察条件の検討を進めていきたい。
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| Causes of Carryover |
当該年度は研究に際した旅費が発生しなかったため次年度使用額が生じた。翌年度ではFIB-SEMに加えてプラズマFIB-SEMの観察も積極的に行う予定であり、それに伴う研究費を使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
