The role of sweet and umami receptor expressed by bone in normal maxillofacial growth

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10166
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 佐伯 桂 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (00448812)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古株 彰一郎 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (30448899) ; 牧 憲司 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (60209400) [Withdrawn] ; 森川 和政 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70514686)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 味覚受容体 / 顎顔面形態 / 骨形成 / 骨吸収

Outline of Annual Research Achievements

口腔機能をつかさどる頭蓋・顎顔面骨格は，5種23個の骨が組み合わさり3次元的構造をとることで構築される．頭蓋・顎顔面骨格の形態や機能は複雑であり，頭蓋・顎顔面骨格に異常を呈する多くの先天性疾患が存在することから，頭蓋・顎顔面骨格が遺伝的要因を強く受けることが知られる．さらに正常な口腔機能を獲得するためには，胎生期から小児期にかけて適切に骨組織が成長する必要があり，この骨成長プロセスは遺伝的要因だけでなく，栄養状態や呼吸状態（鼻呼吸か口呼吸か），食べ方，話し方などの生活習慣によっても非常に強く影響を受ける．しかしながら，このような要因が骨成長に与える影響は，要因が複雑に交絡することもあり，完全に解明されているとは言い難い．
適切な栄養素を含む食餌を深く味わい摂取することが適切な顎顔面骨格の成長に不可欠であることは言うまでもない．しかしながら，近年の研究からこれらTas1Rファミリーが口腔粘膜以外でも各組織で栄養センサー，すなわちTas1r2/Tas1r3 - 糖質（エネルギー源），Tas1r1/Tas1r3 - アミノ酸 （体を構成） として機能することが明らかとなってきた．
そこで，骨におけるTas1Rを調査したところ，アミノ酸センサーと糖質センサーに共通のTas1r3は骨組織中の破骨細胞，骨芽細胞に発現し，また骨芽細胞株M3CT3-E1細胞の分化と共にその発現量は上昇した．また，siRNAを用いてMC3T3-E1細胞のTas1r3をノックダウンすると細胞増殖とBMP-4で誘導した骨芽細胞分化マーカーのALP活性が減少した．

Current Status of Research Progress

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

Reason

少しずつではあるが有意義なデータが出てきているため．

Strategy for Future Research Activity

引き続き，In vivo，In vitroの実験をバランスよく行なっていく．

Causes of Carryover

COVID-19の影響で旅費の支出が予定よりも少なかった．来年度はCOVID-19も終了するため十分に出張と実験が実施できることが予想される．そのため今年度の残金とあわせても計画通りの予算の使用ができると考えている．