Mechanistic analysis of bone formation via photobiologic reaction triggered by UVA irradiation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03126
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Sasaki Keiichi 東北大学, 歯学研究科, 非常勤講師 (30178644)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金森 義明 東北大学, 工学研究科, 教授 (10333858) ; 菅野 太郎 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30302160) ; 中村 圭祐 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (30431589) ; 松浦 寛 東北学院大学, 工学部, 教授 (30612767) ; 天雲 太一 東北大学, 大学病院, 講師 (80451425)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 紫外線 / 新生骨 / 酸化ストレス

Outline of Final Research Achievements

The present study demonstrated that ultraviolet-A (UVA) irradiation at a wavelength of 365 nm did not cause lethal damage to cells harvested from rat femur, although it increased the level of cellular lipid peroxidation. In an animal study, we found that UVA irradiation of the rat femur resulted in trabecular bone formation beneath the irradiated cortical bone.

Free Research Field

歯科補綴学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

紫外線A波（UVA）をラットの大腿骨に照射することで、皮質骨を透過したUVAが骨髄中に存在する細胞に軽度酸化ストレスを及ぼすことが示唆された。この酸化ストレスがトリガーとなり、UVA照射部位の局所において新生骨が形成されることを動物実験を通して実証した。UVA照射によって局所的に骨密度を高めることができる本方法は、歯科治療において安全かつ簡便に応用できる骨形成促進法となり得る。特に、骨密度が低下している骨減少症、骨粗鬆症患者におけるインプラント治療や歯周組織再生療法においても、局所的なUVA照射による骨形成促進法は、臨床的価値の高い画期的な治療法となりえると考えられる。