Analysis of Signaling Pathways Regulating Intracellular Transport in Age-Related Temporomandibular Joint Osteoarthritis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K17035
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: KITAMI MEGUMI 新潟大学, 医歯学系, 特任助教 (00834772)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 顎関節 / 一次繊毛 / 軟骨細胞 / ｍTOR / 老化

Outline of Final Research Achievements

Although aging is one of the most common causes of TMJ-OA, the mechanism of age-related cartilage degradation is not clear. The elasticity of condylar cartilage deteriorates as proteoglycans decrease with age.
In this study, we found that mTOR signaling is attenuated in correlation with the decrease in proteoglycan production in condylar cartilage with age and that the expression of primary cilia is decreased. Furthermore, inhibition of mTOR signaling in condylar cartilage reduced the frequency of primary cilia, resulting in age-related deterioration of condylar cartilage.
Taken together, loss of primary cilia due to a decrease in mTOR signaling correlated with age-related deterioration of condylar cartilage.

Free Research Field

歯科補綴学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形性顎関節症は顎関節の構成組織である下顎頭軟骨の破壊を特徴とし、高齢者に多くみられる。加齢と共に関節軟骨の緩衝能が劣化することが報告されているが、加齢による緩衝能劣化のメカニズムは依然として明らかになっていない。
本研究では加齢に伴う顎関節の形態変化と、細胞機能を維持するシグナル受容体である一次繊毛の発現変化が相関することを示した。また、加齢とともにmTORシグナルの減衰が生じること、さらには顎関節においてmTORシグナルは一繊次毛を正に制御することを明らかにした。本研究は顎関節の老化メカニズムの一端を明らかにすることで、変形性顎関節症を予防する新たな戦略となる研究である。