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2014 Fiscal Year Annual Research Report

歯は老化するのか -光学・力学・組織学による検証と考察-

Research Project

Project/Area Number 25560196
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

荒木 勉  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50136214)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福島 修一郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40362644)
三浦 治郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (70437383)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords象牙質 / 老化 / 糖化 / 蛍光 / メイラード反応 / コラーゲン
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの成果として,老化とともに象牙質に糖化最終産物(AGE)が生じて硬くなることを確認した.このとき蛍光強度も増加するが,これは蛍光性AGEの蓄積によると考えられるため,蛍光を用いた老化進行度の測定法を確立できる可能性がある.そこで本年度は,h象牙質の主成分であるコラーゲンの糖化による蛍光特性の変化を調査した.
測定試料には培養用コラーゲンゲルと脱灰した象牙質を用いた.人工的に糖化を促進させるために試料をリボース溶液に浸漬して37℃で6週間後までインキュベートし,蛍光強度および蛍光寿命を測定した.その結果,時間経過とともに蛍光強度は増加し,蛍光寿命は短くなった.また,リボースと反応したAGEの存在も免疫染色およびウエスタンブロッティングで確認できた.これらの結果は,コラーゲンの糖化により蛍光寿命が短いAGEが蓄積されたことを示している.
生体組織のなかでは歯は変化に乏しい組織と考えられていたが,老化現象のひとつである糖化が起こっていることが本研究で確認できた.他の軟組織と同様に糖化によってコラーゲンの架橋が形成された結果として歯も硬化する.実際の歯の硬度はハイドロオキシアパタイトの影響が支配的であるが,コラーゲンの硬化は脆弱性に寄与していると考えられ,臨床的には齲歯の進行が加齢とともに遅くなることの関連を示唆している.また,糖化の指標として蛍光測定の有効性が確認できた.特に蛍光寿命測定は強度測定よりも定量性があるので,老化や糖尿病の進行度を非侵襲的に測定するうえで有用な手法となることが期待される.

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Decrease in fluorescence lifetime by glycation of collagen and its application in determining advanced glycation end-products in human dentin2015

    • Author(s)
      Shuichiro Fukushima, Masato Shimizu, Jiro Miura, Yusuke Matsuda, Mizuho Kubo, Mamoru Hashimoto, Takuya Aoki, Fumio Takeshige, and Tsutomu Araki
    • Journal Title

      Biomedical Optics Express

      Volume: 6 Pages: 1844-1856

    • DOI

      10.1364/BOE.6.001844

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 蛍光寿命計測による老化の評価2015

    • Author(s)
      青木拓也, 福島修一郎, 三浦治郎, 荒木勉
    • Organizer
      日本生理人類学会研究奨励発表会(関西地区)
    • Place of Presentation
      ANAクラウンプラザホテル神戸(兵庫・神戸市)
    • Year and Date
      2015-02-07
  • [Presentation] 歯は老化するのか?2015

    • Author(s)
      荒木勉
    • Organizer
      日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟・新潟市)
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] Non-invasive visualization of collagen by laser induced second harmonicgeneration light and its application to tissue diagnosis2014

    • Author(s)
      Tsutomu Araki, Mamoru Hashimoto, Shuichiro Fukushima
    • Organizer
      Fourth Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • Place of Presentation
      志摩観光ホテル クラシック(三重・志摩市)
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [Presentation] Observation of Extracellular Collagen Remodeling by Second-harmonic-generation Microscopy2014

    • Author(s)
      Shuichiro Fukushima, Reiko Maehara, Tsutomu Araki, et al.
    • Organizer
      7th World Congress of Biomehanics
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center (Boston, USA)
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-11
  • [Remarks] 荒木研究室ホームページ

    • URL

      http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp

URL: 

Published: 2016-06-01  

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