2014 Fiscal Year Research-status Report
S-PRGフィラーを用いた新規歯周炎予防技術の開発
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26462871
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小林 洋子(岩松洋子) 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50261524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 正寛 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40215562)
島内 英俊 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (70187425)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | S-PRGフィラー / 歯周炎予防 / 金属イオン / 炎症性細胞浸潤 / 骨吸収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、S-PRGフィラーの抗菌性に着目し、結紮によるマウス歯周炎モデルに投与することで、歯周炎の予防効果を解析し「S-PRGフィラーを応用した新規歯周炎予防技術の開発」を目的としている。
本年度はマウス歯周炎モデルに対して、S-PRGフィラーを一定濃度、一定期間投与した後、マイクロCTにて骨吸収量を測定した。さらに同じ試料を用いて、組織学的、免疫組織学的手法を用いた歯周炎抑制効果の解析を行った。
マイクロCT画像の結果より、結紮3,7,14日で経時的にM1およびM2の骨吸収量が増加し、歯槽骨頂端－セメントエナメルジャンクション(ABC-CEJ)の距離が結紮14日後で有意に増加していた。結紮14日後において、S-PRGフィラー抽出液を浸漬した糸を結紮した群では、コントロール群でみられる骨吸収と比較して歯槽骨吸収の抑制が観察された。H-E染色の結果から、マウス歯周炎モデルにおいて、M2周囲ならびにM2分岐部の歯槽骨に吸収がみられ、歯根上部の歯根膜線維配列の乱れと好中球の細胞浸潤が観察され、歯周組織の全体的な破壊が確認された。S-PRGフィラー抽出液を浸漬した糸を用いた群では、コントロールと比べて、いずれの破壊程度も軽度であった。歯周組織破壊の抑制効果を検討するため、末梢好中球マーカーであるLy6Gおよびマクロファージ抗体であるF4/80を用いて免疫染色を施した結果、普通糸では術後7日で歯肉上皮直下ならびに歯根膜内で好中球ならびにマクロファージの浸潤が観察され、術後14日では改善されるものの炎症性細胞浸潤は観察された。一方、フィラー糸では術後７、１４日ともに好中球ならびにマクロファージの浸潤が普通糸と比較して減少している様子が観察された。
以上の結果よりS-PRGフィラー抽出液により好中球およびマクロファージを含む炎症性細胞浸潤の抑制が観察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は①従来型マウス歯周炎モデル実験として、生体内で歯周炎を再現するために、生後6週齢のC57BL/6マウス下顎第二臼歯歯肉溝に全身麻酔下で実体顕微鏡を用いて5-0絹糸を挿入し、その後、S-PRGフィラーの投与群と非投与群にわけて、手術3､7､14､21日後にマイクロCTを撮影し、骨吸収量を定量的に解析する。また、各期間経過後、頚椎脱臼にて屠殺して顎骨を摘出後、組織学的・生化学的・分子生物学的に解析する。歯周炎予防効果は、組織学的に歯根膜マーカーと炎症マーカーの発現を解析する。
②歯周炎を起こした領域へのS-PRGフィラーの投与技術を確立するため、S-PRGフィラーを添加した絹糸を結紮に用い、さらに、飲料水に添加し効果を判定する。コラーゲン単体あるいはコラーゲン-リン酸オクタカルシウムとの複合体を作製し、破壊された歯周組織に局所投与を行う。
③S-PRGフィラーの評価法として、マイクロCTにより歯槽骨頂端とセメントエナメルジャンクションの距離を計測して解析する。連続切片を作製し、組織中の好中球、マクロファージ、リンパ球、破骨細胞の出現を観察する。炎症性サイトカインとしてMMP-2, MMP-9、IL-2, IL-6, IL-17, 歯周組織再生に関与するオステオポンチン、オステオカルシン等に対する抗体を用いて、免疫組織化学的に評価を行う。ISH法により、歯根膜のマーカーであるペリオスチン、フィブリリンー１に対するプローブを用いてmRNAの発現を解析する。
という３つの目的を掲げてきた。このうち、①②はすでに実験を行っており、③についてもd)以外は達成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に達成できなかったISHによる解析を行い、さらに以下の実験を行っていく予定である。
①改良型マウス歯周炎モデル実験：生後6週齢のC57BL/6マウス下顎第二臼歯歯肉溝に全身麻酔下で実体顕微鏡を用いて5-0絹糸を挿入する。その後、S-PRGフィラーの投与群と非投与群にわけて、2週間経過後、結紮した絹糸を除去する。さらに3､7､14､21日後にマイクロCTを撮影し、骨吸収量を定量的に解析する。また、各期間経過後、平成26年度の従来型マウス歯周炎モデル実験の方法に従い、頚椎脱臼にて屠殺して顎骨を摘出後、組織学的・生化学的・分子生物学的に解析する。
②イオンリリース型材料の抗炎症効果：平成26年度で行われたマウス歯周炎モデルを継続すると共に、イオンリリース型材料の抗炎症効果を解析する。この目的のため以下の解析を行う。a)S-PRGフィラーの炎症性サイトカインに対する影響：歯根膜由来細胞をシャーレ上でコンフルエントになるまで培養し、起炎症因子であるLPSあるいはTNF-αを加える。S-PRGフィラーを添加あるいは無添加の状態で、培養細胞から産出されるMMP-2, MMP-9, IL-2, IL-6, IL-17等の炎症性サイトカインの発現をReal time PCR, ELISA, Zymographyを用いて検討する。b) S-PRGフィラーの細胞分化に対する影響：歯根膜、歯肉、および骨芽細胞をシャーレ上でコンフルエントになるまで培養し、分化誘導因子であるTGF-,Bmp-2あるいはWntを加える。この時にS-PRGフィラーを添加あるいは無添加の培養細胞から産出されるperiostin、PLAP-1、Fibrillin-1、collagen-1Mの発現をReal time PCRを用いて検討する。
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| Causes of Carryover |
当初、使用予定していた共通機器使用が次年度に変更となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額に関しては、前年度予定していた共通機器を使用する予定である。
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