機械受容神経再生機構の解明：メカノセンサーを有する新規人工歯根の開発と応用

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24592951
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 林 治秀 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (90107293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千葉 美麗 東北大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (10236820)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 神経 / 再生 / インプラント / メカノセンサー / マイクロアレイ / 機械受容神経 / 歯根膜細胞 / 圧縮刺激

Research Abstract

人工歯根はメカノセンサーを持っていないため、天然歯根と比較して咬み心地が異なり、また強い咬合力がかからないように特別の配慮が必要である。本研究の目的は、機械受容神経の再生機構を解明することと、その機構に関する知見からメカノセンサーを有する新規インプラント(人工歯根)を開発することを目的とする。
本年度は、歯周組織に持続的圧縮力が負荷したときに直接圧縮され，リモデリングに深く関与する歯根膜細胞と骨芽細胞に着目し，in vitroで，刺激による遺伝子発現の増減を網羅的に解析した。
ヒト由来歯根膜細胞もしくはヒト骨芽細胞をconfluentに培養し，その後，重さを調節したガラス円柱を介して直接，持続的圧縮力を負荷した。刺激後，細胞からtotal RNAを抽出し，BioAnalyzer分析によりRIN (RNA integrity number) =10を示す非分解total RNAを用いてAgilent遺伝子発現Whole Human Genome 44Kマイクロアレイを用い，44,000遺伝子について網羅的発現解析の後，解析ソフトGeneSpringおよびIngenuity Pathway Analysisを用いて検討した。持続的圧縮力の負荷により，細胞特異的に発現上昇する神経栄養因子および神経伝達因子が検出された。さらに遺伝子発現パターン解析により，数種のシグナル伝達経路の関与が示唆された。今後はin vivoでの発現を確認し、重要分子を絞り込んで行く。

Current Status of Research Progress

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

Reason

おおむね順調に進展し、いくつかの神経栄養因子および神経伝達因子が検出された。さらに遺伝子発現パターン解析により，数種のシグナル伝達経路の関与が示唆された。今後はこの結果を詳細に解析して行く。

Strategy for Future Research Activity

今年度に行われたin vitro実験結果をさらに検討すると共に、モデル動物へのターゲット分子の発現誘導も進めて行く。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度使用額は、今年度の研究を順調に、かつ効率よく推進した結果に伴い発生した未使用額であり、平成２５年度請求額と合わせ、平成井２５年度の研究遂行に使用する予定である。具体的には、以下のように用いる。
消耗品費について：分子生物学的解析を行うための消耗品経費（試薬・器具）とする。また、実験は、マウス、ラットを用いて行うため、実験動物の費用も必要である。
旅費について：研究成果発表および情報収集のために学会参加するため、調査・研究旅費の予算を計上した。
謝金について：研究成果を論文発表するため、投稿論文の英文添削および研究資料整理の費用を計上した。
その他について：研究成果を論文発表するため、論文投稿料やポスターなどの印刷費をその他としての予算に含めた。