2020 Fiscal Year Research-status Report
オーラルフレイル機序解明に向けた顎口腔系運動器のマルチスケール解析
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20K18616
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
笠原 正彰 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (60779776)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | オーラルフレイル / 骨質 / 生体アパタイト / 結晶配向性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会を迎えた我が国では、加齢に伴う心身機能の低下による「フレイル」が危惧されている。特に口腔機能の低下を総称する「オーラルフレイル」は、その進行により摂食障害を惹起することから、フレイルの増悪を招く重要因子として注目を集めている。従って、口腔機能の中核を担う運動器である、「咀嚼筋-腱-顎骨」の構造と機能を維持・向上させることは、歯科の観点からも極めて重要といえる。一方で、全身の運動器と比べ、顎口腔系は骨および筋の構造が大きく異なる。特に、顎骨は咬合圧や咀嚼筋からの筋機能圧を絶えず受ける特異的な骨であるため、そのような力学環境に対応した骨強度を獲得するために、構造や形態を最適化することが考えられる。しかし、各種機能圧が、顎骨のどの部位にどのような影響を与えるかは依然として不明である。そこで本申請課題は、口腔機能低下の機序解明のために、顎口腔系運動器の構造と機能の関連を明らかにすることを目的とする。
以上の背景をもとに、形態学的見地から顎運動時の筋機能圧の影響を最も受ける１)咀嚼筋の腱-骨付着部におけるマルチ(マクロ・ミクロ・メゾ・ナノ)スケール構造解析を行い、各スケールの構造特性と筋機能の関連を解明する。次に、実験動物を用いて２)筋機能圧による荷重の大きさが顎骨の形態・構造へ及ぼす変化を調べ、機能学的見地から荷重の影響による顎骨の経時的変化を観察する。これら両者の包括的な解析を行うことで、口腔機能維持・向上に向けた方略の立案、オーラルフレイル機序解明のための基礎的基盤を確立、提案できることを確信している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
今年度は新型コロナウィルスの影響により、研究施設および実験動物施設の閉鎖に伴う研究の進捗に大幅な遅延が生じた。従って、初年度のはじめに行う予定であった日本人成人遺体からの研究試料の採取や研究に用いる動物の飼育などが困難であった。現在は施設の立ち入り制限の緩和に基づいて、上記の内容が行えるようになり、採取した試料をマイクロCTにて撮影を行い、内部構造を確認後、骨量測定や骨形態計測を行っている。また動物実験においても異なる筋機能圧を想定した実験モデル(ラット)を作製している段階であり、今後は、経時的に顎骨の骨形態計測および骨量評価を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、社会情勢を考慮に入れつつ、初年度で行う事ができなかった研究課題を行う予定である。具体的には、マイクロCTによる骨量計測、骨形態計測の継続を行う。また、組織観察による各咀嚼筋の筋-腱付着、走行確認、コラーゲン線維走行異方性解析を行う。その手段として、各咀嚼筋腱付着部を確認するために薄切切片を作製し、組織形態学的観察のためにH-E染色とマッソン・トリクローム染色、線維軟骨層確認のためにトルイジンブルー染色を行う。多光子励起位相差顕微鏡を用いた第二光調波発生(SHG)イメージングを用いて、コラーゲン走行異方性を評価する。進捗状況に応じて、骨質評価として微小領域エックス線回折法を用いた生体アパタイト(BAp)結晶配向性を指標とした定量評価を行う。
実験動物を用いた研究では、前年度に引き続きWistar系ラットを使用した、荷重（無処置）・低荷重(ボツリヌス菌毒素注入モデル)・無荷重(下顎神経切断モデル)による比較モデルを作製し、筋機能の影響による顎骨の構造変化を評価・比較検討を行う。手順として、マイクロCTにて撮像した各モデルの立体構築後、骨形態計測（骨量体積率（BV/TV(％)）・骨量幅（Tb. N(/mm)）・骨量数(Tb. Th(μm))および骨梁状態の変化の観察、骨密度の定量評価を行う。また、顎骨内部の観察として、走査電子顕微鏡(SEM)による腱－骨界面のオステオン構造の観察を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響により、研究施設や実験動物施設への立ち入り禁止などの制限があり、研究遂行に伴って必要な消耗品の購入等に影響が生じたことや、学会発表に伴う必要な経費の使用ができなかったため。今後は研究遂行に不可欠であるエックス線回折装置関連の消耗品に経費を使用する予定である。また、今後の社会情勢次第ではあるが、研究内容の中間的なデータが集まりつつあるため、共同研究先とのディスカッションや学会発表を行うための旅費として経費を使用していく予定である。
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Research Products
(2 results)
