2016 Fiscal Year Research-status Report
歯内療法薬が象牙芽細胞に及ぼす影響と作用メカニズムの探求
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26462894
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
しま田 みゆき 東京歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (60297348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渋川 義幸 東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (30276969)
佐藤 正樹 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (80598855)
木村 麻記 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90582346)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 歯内治療薬 / TRP channels / Odontoblasts / Guaiacol / Trigeminal ganglion |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、象牙芽細胞が感覚受容細胞であることが明らかになっている。これにはTRPチャネルが関与することが知られているが、その中でTRPV1チャネルはカプサイシンの受容体タンパク質である。歯内療法薬として使用されるフェノール系薬剤がカプサイシンと同じフェノール骨格を有することから、フェノール系薬剤の一つであるグアヤコールに着目し、マウス由来の象牙芽細胞系細胞（odontoblast lineage cells:OLCs）のTRPチャネルに対する作用をカルシウムイメージング法で解析してきた。これまでに、グアヤコールは、象牙芽細胞のTRPV1、TRPV2、TRPV4チャネルではなく、TRPV3チャネルを介して細胞外から細胞内へCa2+を流入させる働きがあることが判明した。また、200 mOsm/Lの低浸透圧刺激をOLCsに加えると細胞内Ca2+濃度（[Ca2+]i）が増加するが、この低浸透圧刺激誘発性 [Ca2+]iの増加は、グアヤコールによって抑制されなかったことから、グアヤコールの象牙質痛に対する鎮痛効果は低いと考えられた。そこで、グアヤコールの歯髄に対する作用を検討した。Wistar ratから急性単離して得られた三叉神経節ニューロンに10 nM bradykininを投与すると[Ca2+]iが増加した。bradykinin誘発性[Ca2+]iの増加は、グアヤコールを同時投与すると有意に減少した。さらに、ガラス微小管をつけたマニピュレーターで三叉神経節ニューロンに直接機械刺激を加えると[Ca2+]iが増加したが、グアヤコール投与下では、この[Ca2+]i増加の減少がみられた。また、グアヤコールはこの機械刺激による[Ca2+]i増加を濃度依存的に抑制した。従って、グアヤコールの歯痛に対する鎮痛効果は象牙芽細胞に対してではなく、直接歯髄に作用し発揮されることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
フェノール系の歯内治療薬の象牙芽細胞に対する作用を解明するため、その１つであるグアヤコールに着目して研究を進めてきたが、研究結果からグアヤコールの象牙芽細胞に対する鎮痛効果は低いと考えられ、別な視点からこの薬剤の歯痛に対する鎮痛効果を検討する必要性が生じた。そのため、実験の方向性が変わり、象牙芽細胞ではなく三叉神経節ニューロンに対する実験を行うことになった。当初、予定していたその他の歯内治療薬についての検討はできなかった。また、現在、論文作成中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度行った実験から、グアヤコールによる三叉神経節ニューロンにおける機械刺激誘発性[Ca2+]i増加の抑制が明らかとなった。その結果も踏まえ、グアヤコールが象牙芽細胞ではなく歯髄に直接作用する薬剤であることについて論文をまとめる予定である。
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| Causes of Carryover |
現在、実験データをまとめて論文作成中であるが、三叉神経節ニューロンに対するグアヤコールの作用を検討するため、本年度は追実験が必要となった。それによって研究の遅れが生じ論文完成には至らず、補助事業期間延長を希望した。そのため、投稿等に使用する予定であった研究費補助金が未使用となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度未使用の研究費補助金は論文作成に使用したいと考えている。また、その過程で追実験が必要となった場合にはその経費として実験に使用する可能性がある。
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[Presentation] Alkali- and ADP-sensitive store-operated Ca2+ entry (SOCE) mediated by Ca2+ release-activated Ca2+ (CRAC) channels in rat odontoblasts.2017
Author(s)
Kimura M., Sato M., Kojima Y., Higashikawa A., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M., Kuroda H., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki M.
Organizer
第94回日本生理学会大会
Place of Presentation
浜松市
Year and Date
2017-03-28 – 2017-03-30
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[Presentation] High pH-sensitive TRPA1 channel activation acts as a key Ca2+ signaling that regulates dentin mineralization by odontoblasts.2016
Author(s)
Kimura M., Sato M., Kojima Y., Higashikawa A., Shimada M., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki M.
Organizer
International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-06-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Store-operated Ca2+ entry in rat odontoblasts.2016
Author(s)
Kimura M., Higashikawa A., Sato M., Kojima Y., Shimada M., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki M.
Organizer
International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-06-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Odontoblasts as sensory receptors: Transient receptor potential channels, pannexin-1 and ionotropic ATP receptors, mediate intracellular odontoblast-trigeminal ganglion neuron signal transduction.2016
Author(s)
Shibukawa Y., Sato M., Kimura M., Sobhan, U., Kojima Y., Higashikawa A., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Tazaki M.
Organizer
International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-06-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] ATP released from odontoblasts by mechanosensitive TRP and piezo channel activations generates P2X3-mediated action potentials in trigeminal ganglion neurons.2016
Author(s)
Sato M., Kimura M., Kojima Y., Higashikawa A., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M, Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Tazaki M., Shibukawa Y.
Organizer
International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-06-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Biophysical properties of a Voltage-dependent K+ current in odontoblasts.2016
Author(s)
Kojima Y., Higashikawa A., Kimura M., Sato M., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki. M.
Organizer
International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2016-06-26 – 2016-06-28
Int'l Joint Research
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