咬合状態の変化が成長期の骨代謝へ与える影響 - 咬合異常マウスモデルを用いた検討

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26861771
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 清水 康広 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 医員 (60631968)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 咬合異常 / 骨形態計測

Outline of Annual Research Achievements

これまでの動物実験において、成長期における咬合異常が副腎皮質ホルモンであるグルココルチコイドを増加させることが報告されてきた。過剰のグルココルチコイドは、成長期において骨成長と骨の脆弱化を引き起こすため、咬合異常が全身の骨代謝へ影響を与えている可能性は大きい。しかしながらこれまでに、咬合異常と全身の骨代謝の関連については検討されていない状況であった。
前年度に引き続き、マウス咬合異常モデルを用いて、咬合異常が副腎皮質ホルモンならびに全身の骨代謝に与える影響を明らかにすることを目的とし、実験を行った。
実験動物として、成長期に当たる5週齢のC57BL/6 miceを用い、上下顎切歯にコンポジットレジンを築盛することでマウス咬合異常モデルを作成した。
末梢骨用定量的CTを用いて装置装着1週間後の大腿骨遠心端における骨密度の測定を行ったところ、脛骨近心端と同様に実験群では有意に減少していた。
さらに脛骨近心2次海綿骨部において骨形態計測を行ったところ、骨形成指標は有意に減少していたが、骨吸収指標の上昇は認められなかったことから、咬合異常モデルの骨密度低下は、骨形成抑制によるものである可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

追加実験を行うに当たり、動物実験環境の整備に時間を要したため、血清マーカーの評価が来年度へと計画変更になったが、全体としてはおおむね順調に推移している。

Strategy for Future Research Activity

今後は骨形態計測で得た結果の裏付けを行うため、生化学的解析により血清中の骨形成マーカーであるosteocalcinと骨吸収マーカーであるTRACP-5bをEIA法により評価する。

Causes of Carryover

追加実験を行うにあたり、動物実験環境の整備に時間を要したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

骨形態計測で得た結果の裏付けを行うため、生化学的解析により血清中の骨形成マーカーであるosteocalcinと骨吸収マーカーであるTRACP-5bをEIA法により評価する。

Research Products

• [Journal Article] Intermittent hypoxia induces disturbances in craniofacial growth and discrepancies in craniofacial morphology. (2016)
  • Author(s): Oishi S, Shimizu Y, Hosomichi J, Kuma Y, Nagai H, Maeda H, Usumi-Fujita R, Kaneko S, Shitano C, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • Journal Title: Archives of Oral Biology Volume: Jan;61 Pages: 115-24
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2015.10.017.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The inhibitory effects of a RANKL-binding peptide on articular and periarticular bone loss in a murine model of collagen-induced arthritis: A bone histomorphometric study. (2015)
  • Author(s): Kato G, Shimizu Y, Arai Y, Suzuki N, Sugamori Y, Maeda M, Takahashi M, Tamura Y, Wakabayashi N, Murali R, Ono T, Ohya K, Mise-Omata S, Aoki K.
  • Journal Title: Arthritis Research & Therapy Volume: Sep 12 Pages: -
  • DOI: 10.1186/s13075-015-0753-8.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 間欠的低酸素暴露は成長期ラット歯槽骨の骨微細構造に影響を与える (2015)
  • Author(s): 大石修史、清水康広、細道純、金香佐和、渋谷直樹、臼見莉沙、舌野知佐、隈陽一郎、中井雄太、鈴木淳一、永井恒志、前田秀将、吉田謙一、小野卓史
  • Organizer: 第74回日本矯正歯科学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ（福岡市）
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-20
• [Presentation] Intermittent hypoxia triggers inflammatory pathway with down-regulated myofibrillar and mitochondrial biogenesis in the geniohyoid muscle. (2015)
  • Author(s): Jun Hosomichi, Yuta Nakai, Hideyuki Maeda, Yo-ichiro Kuma, Shuji Oishi, Risa Usumi-Fujita, Yasuhiro Shimizu, Sawa Kaneko, Yuji Ishida, Naoki Shibutani, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono
  • Organizer: 第74回日本矯正歯科学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ（福岡市）
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-20
• [Presentation] Root resorption of maxillary incisors associated with ectopically erupting canines: predisposing factors, diagnosis and prognosis of orthodontic treatment. (2015)
  • Author(s): Matsumoto Y., Hoshomichi J., Ishida Y., Ohmori H., Shimizu Y., Kyuragi T., Shitano C., Kawabe A., Maekawa M., Ikeda Y., Kirii A, Kita S., Sakaguchi T., An J., Yamada K., Suzuki K, Ono T.
  • Organizer: 8th The International Orthodontic Congress
  • Place of Presentation: London (UK)
  • Year and Date: 2015-09-27 – 2015-09-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The effects of intermittent hypoxia on the microstructure of growing craniofacial bones. (2015)
  • Author(s): Shuji Oishi, Yasuhiro Shimizu, Jun Hosomichi, Yo-ichiro Kuma, Risa Usumi-Fujita, Hideyuki Maeda, Hisashi Nagai, Chisa Shitano, Sawa Kaneko, Yuji Ishida, Jun-ichi Suzuki, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono
  • Organizer: Sleep 2015
  • Place of Presentation: Seattle (USA)
  • Year and Date: 2015-06-06 – 2015-06-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Intermittent hypoxia induces changes in the expression of the angiogenic factor, nitric oxide synthase 3, with impaired growth of the nasal airway. (2015)
  • Author(s): Yo-ichiro Kuma, Risa Usumi-Fujita, Jun Hosomichi, Shuji Oishi, Yasuhiro Shimizu, Hisashi Nagai, Hideyuki Maeda, Chisa Shitano, Sawa Kaneko, Yuji Ishida, Jun-ichi Suzuki, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono.
  • Organizer: Sleep 2015
  • Place of Presentation: Seattle (USA)
  • Year and Date: 2015-06-06 – 2015-06-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Up-regulation of inflammatory pathway through interleukins and NOS in the geniohyoid muscle in contrast to gastrocnemius muscle in growing rats exposed to intermittent hypoxia (2015)
  • Author(s): Jun Hosomichi, Yo-ichiro Kuma, Shuji Oishi, Risa Usumi-Fujita, Yasuhiro Shimizu, Hideyuki Maeda, Hisashi Nagai, Chisa Shitano, Sawa Kaneko, Yuji Ishida, Jun-ichi Suzuki, Ken-ichi Yoshida, Takashi Ono.
  • Organizer: Sleep 2015
  • Place of Presentation: Seattle (USA)
  • Year and Date: 2015-06-06 – 2015-06-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マウス抜歯窩に局所適用したRANKL結合ペプチドとBMP-2の併用による骨形成促進作用の評価 (2015)
  • Author(s): 新井祐貴、青木和広、三瀬節子、清水康広、小野卓史、若林則幸
  • Organizer: 第35回日本骨形態計測学会
  • Place of Presentation: 倉敷市芸文館（倉敷市）
  • Year and Date: 2015-06-04 – 2015-06-06