小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)は骨リモデリングに関与するのか？

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K17258
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 水原 正博 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (60845402)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 歯科矯正学 / アデノシン三リン酸 / VNUT / 骨リモデリング / クロドロン酸

Outline of Annual Research Achievements

矯正歯科治療には様々な装置を長期間用いる。そのため患者負担は大きく、簡便な歯の移動のコントロールが求められる。歯根膜細胞は矯正力などのメカニカルストレスにより、神経伝達物質であるアデノシン三リン酸(ATP)の放出を促進することが明らかになっている。本研究では、ATPの小胞輸送体である小胞型ヌクレオチドトランスポーター(vesicular nucleotide transporter; VNUT)に着目し、ATPを介した骨リモデリングの新規メカニズムの解明を目的とする。
本研究では矯正力負荷時のVNUTを介した新規骨リモデリングメカニズムの解明のため、in vitroでの細胞への機械的刺激負荷モデルを用いて、機械的刺激負荷後の、1. 歯根膜のVNUTとOPN, RANKLなどの破骨細胞形成因子の発現の評価 2. VNUTと破骨細胞形成因子の関連の評価を行う。また、in vivoでのNiTiコイルスプリングによる実験的歯の移動モデルラットを用いて、矯正力負荷後の、3. VNUTと破骨細胞形成因子発現の評価 4. 歯槽骨表面の破骨細胞数の評価 5. 歯の移動量の変化を評価する。機械的刺激負荷により、歯根膜細胞におけるVNUTの発現が増加し、それに起因してOPN, RANKLなどの破骨細胞形成因子の発現を誘発するという仮説の下、研究を行なっていた。
遠心力によるメカニカルストレスを歯根膜細胞に付与することで、VNUTの発現の増加は認めるものの、その他のOPNやRANKLなどの破骨細胞形成因子、その他の破骨細胞形成を誘導する炎症性サイトカインとの関連までを確認できるまでにはまだ至っていない。今後も継続して調査を行っていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では、ATPを介した骨リモデリングに関してVNUTをターゲットとした破骨細胞形成因子の発現変化を評価し、その新規骨リモデリングメカニズムを遺伝子的および免疫組織学的に解析する。遺伝子的解析は概ね順調に行うことができたが、仮定していたような結果はまだ得られていない。また免疫組織学的解析では免疫染色の至適条件の検討に時間を要しており実験の進捗状況は当初の予定よりやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

VNUTを介した新規骨リモデリングメカニズムの解明に向けて、プライマーの設計や免疫組織染色の至適条件の検討を引き続き行う。抗体の選択や染色条件について、研究協力者からアドバイスを受けながら研究を進める方針としている。

Causes of Carryover

免疫組織学的解析では免疫染色の至適条件の検討に時間を要しており、想定していた進捗状況ではないため。