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2016 Fiscal Year Research-status Report

歯周組織の振動刺激応答機構の解明 ー分子基盤の解析とその臨床応用ー

Research Project

Project/Area Number 26462963
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

千葉 美麗  東北大学, 歯学研究科, 講師 (10236820)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 五十嵐 薫  東北大学, 歯学研究科, 教授 (70202851)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywords振動刺激 / 骨芽細胞 / ERK1/2 / アクチンストレスファイバー / ビンキュリン / 接着斑
Outline of Annual Research Achievements

振動刺激が歯周組織を賦活化することが明らかになってきているが、歯周組織再生における応答機構には不明な点が多い。本研究は、第一に、振動刺激による歯周組織に発現誘導される分子群とそのシグナリング機構を解明し、歯周組織改造/再生に関わる分子基盤を解明することと、第二に、臨床応用を想定し、歯周組織改造/再生モデルとして、矯正学的歯の移動モデル動物を用い、振動刺激に対する応答機構を解析し、副作用がない、速やかな歯周組織リモデリング機構制御法を確立することを目的とする。
本年度は、これまで用いてきたタイプIコラーゲンでコートしたシリコン膜製の細胞培養ウェルよりも、培養面積が広くタンパクが十分に回収でき、さらに薄く顕微鏡観察が容易で比較的均一なひずみ分布を示すことが報告されている細胞培養ウェルを用いて、細胞応答とシグナル伝達経路を解析した。培養表面に生じたひずみをシングルストレインゲージを用いたひずみゲージ法により測定し、ひずみの分布を確認した。骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞に振動刺激を負荷し、F-アクチンの形態的変化とビンキュリンの局在を免疫染色にて共焦点顕微鏡を用いて評価し、さらに、ERK1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2)のリン酸化をウェスタンブロッティング法にて解析した。その結果、振動刺激負荷15分後から一過性のERK1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2)のリン酸化が起こり、そのリン酸化はMEK1/2(Mitogen-activated protein kinase kinase 1/2)阻害剤により抑制された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

論文の投稿、公開まで進めることができた。
また、振動刺激に対する骨芽細胞のシグナル伝達系について、重要な知見が得られた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に沿って、これまでの研究成果をさらに追求し、研究を推進する。

Causes of Carryover

初年度の平成26年度に、研究棟改築工事の(平成25年7月から平成26年10月)の日程が、当初に予定していた平成26年3月終了から、7ヶ月遅れて平成26年10月終了となり、その後の移転作業の影響による研究の遅延があり、平成26年度に次年度使用額が生じた。平成27、28年度は、研究の遅れを取り戻す努力を進め、予算も使用したが、わずかに次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初の研究計画に沿って、研究を加速し、それに伴って使用を遂行する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Transfer of the bone morphogenetic protein 4 gene into rat periodontal ligament by in vivo electroporation.2017

    • Author(s)
      Tsuchiya S, Chiba M, Kishimoto KN, Nakamura H, Tsuchiya M, Hayashi H
    • Journal Title

      Archives of Oral Biology

      Volume: 74 Pages: 123-132

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2016.11.013

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vibrational stimulation induces osteoblast differentiation and the upregulation of osteogenic gene expression in vitro.2016

    • Author(s)
      Ota T, Chiba M, Hayashi H
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 68 Pages: 2287-2299

    • DOI

      10.1007/s10616-016-0023-x

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The novel bisphosphonate disodium dihydrogen-4-[(methylthio) phenylthio] methanebisphosphonate increases bone mass in post-ovariectomy rats.2016

    • Author(s)
      Takizawa A, Chiba M, Ota T, Yasuda M, Suzuki K, Kanemitsu T, Itoh T, Shinoda H, Igarashi K.
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 131 Pages: 37-50

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2016.04.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 卵巣摘出ラット脛骨のマイクロCT解析2016

    • Author(s)
      滝澤愛子,太田岳,安田真弓,林 治秀,篠田 壽,千葉美麗
    • Journal Title

      実験力学

      Volume: 16 Pages: 140-146

    • DOI

      http://doi.org/10.11395/jjsem.16.140

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 歯周組織の細胞バイオメカニクス2016

    • Author(s)
      千葉美麗
    • Journal Title

      非破壊検査

      Volume: 65 Pages: 150-157

  • [Presentation] The Novel Bisphosphonate Regulates Osteoclastogenesis, Osteogenesis, and Adipogenesis2017

    • Author(s)
      Mirei Chiba, Aiko Takizawa, Takeru Ota, Mayumi Yasuda, Keiko Suzuki, Kaoru Igarashi, Hisashi Shinoda
    • Organizer
      95th General Session & Exhibition of the IADR/46th AADR/41st CADR
    • Place of Presentation
      Moscone West, San Francisco, CA 94103, USA.
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Cyclic Tensile Strain on Mouse Stem Cells2017

    • Author(s)
      Mayumi YASUDA, Mirei CHIBA, Shiho KATSUKI, Michiko MATSUOKA, Kaoru IGARASHI, Haruhide HAYASHI
    • Organizer
      95th General Session & Exhibition of the IADR/46th AADR/41st CADR
    • Place of Presentation
      Moscone West, San Francisco, CA 94103, USA.
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel bisphosphonate, [4- (methylthio) phenylthio] methanebisphosphonate, facilitates bone formation by local administration to the alveolar bone in rats2017

    • Author(s)
      Aiko Takizawa, Mirei Chiba, Yuka Narusawa, Makoto Nishimura, Takeru Ota, Mayumi Yasuda, Keiko Suzuki, Haruhide Hayashi, Kaoru Igarashi, Hisashi Shinoda
    • Organizer
      The 2017 Japan-NIH joint Symposium
    • Place of Presentation
      Seiryo Auditorium, Seiryo Campus , Tohoku University, Japan.
    • Year and Date
      2017-02-15 – 2017-02-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 振動刺激に対する骨芽細胞のメカノセンシング2017

    • Author(s)
      太田 岳、千葉美麗、安田真弓、林 治秀
    • Organizer
      第38回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • Place of Presentation
      仙台サンプラザ、仙台市
    • Year and Date
      2017-02-04 – 2017-02-04
  • [Presentation] 【臨床セミナー2:理学療法と矯正歯科治療】振動刺激による歯周組織の賦活化 ~矯正学的歯の移動の促進効果に関する研究~2016

    • Author(s)
      千葉美麗
    • Organizer
      第75回日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      アスティ徳島・むらさきホール、徳島市
    • Year and Date
      2016-11-07 – 2016-11-09
    • Invited
  • [Presentation] マイクロCTを用いたラット脛骨の解析―力学的マーカーと組織学的および細胞生物学的マーカーの関連―2016

    • Author(s)
      千葉美麗,滝澤愛子,太田岳,安田真弓,林治秀
    • Organizer
      日本実験力学会2016年年次講演会
    • Place of Presentation
      近畿大学東大阪キャンパス、東大阪市
    • Year and Date
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [Presentation] 力学的振動刺激に対する細胞応答 ―リアルタイムPCR法を用いた遺伝子発現のための基礎的データ解析―2016

    • Author(s)
      千葉美麗,太田岳,安田真弓,林治秀
    • Organizer
      日本実験力学会2016年年次講演会
    • Place of Presentation
      近畿大学東大阪キャンパス、東大阪市
    • Year and Date
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [Presentation] Osteoblast Mechanosensing by Vibration: Cytoskeletal Changes and Signal Transduction2016

    • Author(s)
      M. Chiba, T. Ota, M. Yasuda, H. Hayashi
    • Organizer
      94th General Session and Exhibition of the IADR/AADR/APR
    • Place of Presentation
      COEX Convention & Exhibition Center, Seoul, Republic of Korea.
    • Year and Date
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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