破骨細胞分化を制御するメカノトランスダクション機構の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18772
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 早川 貴子 北海道大学, 歯学研究院, 専門研究員 (80782937)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 歯学 / 破骨細胞

Outline of Annual Research Achievements

歯科矯正治療において歯を移動させる際、歯根膜内や顎骨表面に存在する線維芽細胞、骨芽細胞、破骨細胞などの歯根膜細胞群および神経細胞などは圧縮力や牽引力などの機械的刺激を受ける。歯根膜細胞群と機械的刺激との関連について、多くの研究報告があるが、破骨細胞に対して圧縮力を直接作用させた報告は我々の研究のみである。
本研究では可撤式矯正装置の使用を想定し、持続的な圧縮力を間欠的に与えた場合の破骨細胞分化誘導を制御するメカノトランスダクション機構を解明することを目的としている。
令和３年度の結果より、RANKL添加により破骨細胞に分化誘導が可能なRAW264.7細胞の継代数が多くなることにより破骨細胞の分化・誘導のピークに遅れが生じた。そこで、令和４年度は、継代数が10未満であるN10RAW細胞と継代数が30以上であるN30RAW細胞に対して破骨細胞誘導培地を用いて7日間培養し、破骨細胞数の推移を観察した。
N10RAW細胞から分化したN10破骨細胞は4日目をピークとして増加し、その後減少した。N30RAW細胞から分化したN30破骨細胞は6日目をピークとして増加し、その後減少した。
RAW細胞の連続継代がRAW細胞の細胞増殖能に影響を与える可能性について検討するために、RANKL無添加により破骨細胞を誘導しない培地にて、N10RAW細胞とN30RAW細胞を培養した。CCK-8を用いて細胞増殖試験を行った結果、N10RAW細胞とN30RAW細胞とに細胞増殖能の有意差を認めなかった。従って、破骨細胞関連遺伝子の発現に差があると考えられるので、令和５年度に検討する予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

令和４年度は、新型コロナウイルス感染拡大防止のための北海道大学の行動指針により、「感染拡大に最大限配慮して、研究活動を行うことができる」ことになり、新たに実験を始めることができたが、当初の計画からの遅れは取り戻すことはできなかった。そのため、補助事業期間延長の承認申請を行った。

Strategy for Future Research Activity

令和５年度では、N10RAW細胞とN30RAW細胞の間で、TRAP（酒石酸抵抗性酸性ホスファターゼ）、RANK（receptor activator of nuclear factor κB）、CD47、NFATc1（nuclear factor of activated T cells-cytoplasmic 1）、DC-STAMP（dendritic cell-specific transmembrane protein）、OC-STAMP（osteoclast stimulatory transmembrane protein）など破骨細胞関連遺伝子の発現に差が生じるかなど、破骨細胞の特性の差を検討したい。

Causes of Carryover

研究計画の遅れにより、破骨細胞関連遺伝子の発現の比較検討を行うことができなかった。そのため、未使用額1,234,872円が発生した。未使用額に関しては、当初の研究計画の遅れを取り戻すため、令和５年度のリアルタイムPCR等に関する消耗品の購入等に使用する。