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歯周組織のメカニカルストレス受容機構・分子生物学的解析とその臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 07557283
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 矯正・小児・社会系歯学
研究機関東北大学

研究代表者

三木 美麗  東北大学, 歯学部, 助手 (10236820)

研究分担者 三谷 英夫  東北大学, 歯学部, 教授 (50014220)
加賀山 学  東北大学, 歯学部, 教授 (60004610)
清水 義信  東北大学, 歯学部, 助教授 (20005078)
五十嵐 薫  東北大学, 歯学部, 助手 (70202851)
溝口 到  東北大学, 歯学部・付属病院, 講師 (20200032)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードメカニカルストレス / シグナル伝達 / 歯根膜 / 細胞外基質 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / セメント芽細胞 / 細胞骨格 / 細胞内シグナル伝達 / 歯周組織 / インテグリン / 歯根膜線維芽細胞 / 細胞内骨格 / チロシンリン酸化 / チロシン燐酸化 / 末梢血リンパ球・単球 / 歯根膜細胞 / サイトカイン / 接着分子 / 骨改造 / 歯の移動
研究概要

本研究はメカニカルストレスに直接反応するメカニカルストレスセンサーに注目し、細胞工学的・分子生物学的手法を用いて、その特性や生体内分布を明らかにし、さらに各種刺激に対するセンサーの変化を解析し、この基礎的データをもとにセンサー分子の発現および機能を制御する臨床応用を目的とするものである。研究成果を以下に示す。
1.骨芽細胞様MC3T-E1細胞に周期的伸展力を負荷すると、細胞形態およびストレスファイバーの方向性が変化し、伸展刺激に対応した方向性を示し、骨芽細胞内の pp^<FA> やpp^<c-src> のような接着斑に局在するチロシンキナーゼや細胞の分化や増殖に関与するMAP kinaseの関与が示唆された。ヒト歯根膜線芽細胞においても伸展刺激に対応した方向性を示して配列した。またALP活性は、メカニカルストレスと局所での末梢リンパ球/単球の存在、活性型ビタミンD3により調節を受けることが示唆された。2.末梢血リンパ球・単球はM-CSFと活性型ビタミンD3の存在により、破骨細胞様細胞に分化することが明らかとなった。さらに、この破骨細胞の形成は、歯根膜線芽細胞との共存培養により抑制され、歯根膜細胞の産生する何らかの液体因子が破骨細胞形成を抑制することが示唆された。3.歯槽骨は圧迫力に対して吸収され、セメント質は抵抗するこという石灰化反応を示すことが明らかとなった。また、グリコサアミノグリカンの局在について観察すると、CH-6Sが圧迫側の硝子様変性部に発現し、一方、CH-4S/DSはメカニカルストレスの影響を受けなかった。osteocalcinは無細胞セメント質の形成に関与することが示唆された。共焦点レーザー顕微鏡により、セメント細胞は突起によるアクチンフィラメントネットワークを形成していることが示唆された。骨吸収抑制作用のあるビルフォネートを投与して歯の移動および歯根の吸収が抑制された。4.Type I,II,III,X collagen,osteocalsin,GAGの局在が、組織特異的に認められ、骨芽細胞や軟骨細胞の分化と骨を構成する細胞外基質の構成の変化が密接に関わっていることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (57件)

  • [文献書誌] Chiba, M.: "Retinoic acid stimulates expression of the functional osteoclast integrin α v β3:Transcriptional activation of the β3 but not α v gene." J Cell Biochem. 62. 467-475 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teitelbaum S.L.: "Cellular and molecular mechanism of bone resorption" Miner Electrolyte Metab. 21. 193-196 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chiba M: "Tyrosine phosphorylation in the mechanically simulated osteoclastic cell line MC3T3-E1" Journal of Dental Research. 76. 452- (1997)

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  • [文献書誌] Cheba M: "Intracellular signaling pathway in the mechanically stimulated oteoblastic cell line MC3T3-E1" J,Bone Mine.Res.12. S284- (1997)

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  • [文献書誌] Shimizu Y: "Bone remodeling with resorbable bioactive glass and hydroxyapatite" Implant Dentistry. 6. 269-274 (1997)

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  • [文献書誌] Shimizu Y: "Formation of osteoclast-like cells and pits in vitoro culture of peripheral blood lymphocytes/monocytes" Jpn.J.Oral Bio.39. 55-63 (1997)

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  • [文献書誌] Shimizu Y: "Suppression of osteoclast-like cell formation by periodontal ligament cells" J Bone Mine Metab.14. 65-72 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Confocal microscopy of cementocytes and their lacunae and canaliculi in rat molars." Anat Embryol. 195. 491-496 (1997)

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  • [文献書誌] Kagayama M: "Expression of osteocalcin in cementoblasts forming acellular cementum." J Perisont Res. 32. 273-278 (1997)

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  • [文献書誌] Kagayama M: "Development of interglobular dentine in rat molars and its relation to maturation of enamel." Anat Embryol. (in press). (1997)

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  • [文献書誌] Kagayama M: "Localization of glycosaminoglycans in periodontal ligament during physiological and experimental tooth movement." J Periodont Res. 31. 229-234 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Localization of uncalcified cementum in adult rat molar roots and its relation to physiological tooth movement." Archs oral Biol. 39. 829-832 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "An improved mounting method for observatin of thick specimens using confocal microcopy." Biotechnic & Histochem. 71. 231-233 (1996)

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  • [文献書誌] Kagayama M: "Time and position-specific expression of glycosaminoglycans in rat molar cementum related to physiological tooth movement." J Periodont Res. 30. 285-28 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizoguchi I: "Localization of types I,II and X collagen and osteocalcin in three distinct bone formations." Anat Embryol. 195. 127-135 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizoguchi I: "An immunohistochemical study of regional differences in the distribution of type I and type II collagens in rat mandibular condylar cartilage." Archs oral Biol. 41. 863-869 (1996)

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  • [文献書誌] Mizoguchi I: "Localization of types I,II,and III collagens and glycosaminoglycans in the mandibularcondyle of growing monkeys:an immunohitochemical study." Anat Embryol. 195. 127-135 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi I: "Age-related changes in the localization of glycosaminoglycans in condylar cartilage of the mandible in rats." Anat Embryol. 194. 489-500 (1996)

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  • [文献書誌] Takahashi I: "Effects of expansive force on the differenitation of midpalatal suture carilage in rats." Bone. 18. 341-348 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Igarashi K: "Inhivitory effect of the topical administration of a bisphosphonate(Risedoronate)on root resorption incident to orthodontic tooth movement in rats." J Dent Res. 75. 1664-1649 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chiba, M: "Retinoic acid stimulates expression of the functional osteoclast integrin alpha v beta3 : Transcriptional activation of the beta3 but not alpha v gene." J Cell Biochem. 62. 467-475 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teitelbaum S.L.: "Cellular and molecular mechanism of bone resorption" Miner Electrolyte Metab. 21. 193-196 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chiba, M: "Tyrosine phosphorylation in the mechanically stimulated osteoclastic cell line MC3T3-E1" Journal of Dental Research. 76. 452 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chiba, M: "Intracellular signaling pathway in the mechanically stimulated osteoblastic cell line MC3T3-E1" J,Bone Mine.Res.12. S284 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu Y: "Bone remodeling with resorbable bioactive glass and hydroxyapatite" Implant Dentistry. 6. 269-274 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu Y: "Formation of osteoclast-like cells and pits in vitoro culture of peripheral blood lymphocytes/monocytes" Jpn.J.Oral Bio.39. 55-63 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu Y: "Suppression of osteoclast-like cell formation by periodontal ligament cells" J,Bone Mine.Metab.14. 65-72 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Confocal microscopy of cementocytes and their lacunae and canaliculi in rat molars." Anat Embryol. 195. 491-496 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Expression of osteocalcin in cementoblasts forming acellular cementum." J Periodont Res. 32. 273-278 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Development of interglobular dentine in rat molars and its relation to maturation of enamel." Anat Embryol. (in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Localization of glycosaminoglycans in periodontal ligament during physiological and experimental tooth movement." J Periodont Res. 31. 229-234 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Localization of uncalcified cementum in adult rat molar roots and its relation to physiological tooth movement." Archs oral Biol. 39. 829-832 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "An improved mounting method for observation of thick specimens using confocal microscopy." Biotechnic & Histochem. 71. 231-233 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kagayama M: "Time and position-specific expression of glycosaminoglycans in rat molar cementum related to physiological tooth movement." J Periodont Res. 30. 285-28 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizoguchi I: "Localization of types I,II and X collagen and osteocalcin in three distinct bone formations." Anat Embryol. 195. 127-135 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizoguchi I: "An immunohistochemical study of regional differences in the distribution of type I and type II collagens in rat mandibular condylar cartilage." Archs oral Biol. 41. 863-869 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizoguchi I: "Localization of types I,II,and III collagens and glycosaminoglycans in the mandibularcondyle of growing monkeys : an immunohistochemical study." Anat Embryol. 195. 127-135 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi I: "Age-related changes in the localization of glycosaminoglycans in condylar cartilage of the mandible in rats." Anat Embryol. 194. 498-500 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi I: "Effects of expansive force on the differentiation of midpalatal suture cartilage in rats." Bone. 18. 341-348 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Igarashi K: "Inhibitory effect of the topical administration of a bisphosphonate (Risedoronate) on root resorption incident to orthodontic tooth movement in rats." J Dent Res. 75. 1644-1649 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 千葉美麗: "周期的伸展刺激による骨芽細胞のMAPキナーゼの活性化について" 日本骨代謝学会誌. 15. 135 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Chiba: "Intracellular signaling pathway in the mechanically stimulated osteoblastic cell line MC3T3-E1." Journal of Bone and Mineral Research. 12. S284 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M Chiba: "Tyrosine phosphorylation in the mechanically stimulated osteoclastic cell line MC3T3-E1." Journal of Dental Research. 76. 452 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 清水義信: "In vitro培養したヒト末梢血リンパ球/単球から形成された破骨細胞様細胞と骨吸収窩." 歯科基礎医学会雑誌. 39. 55-63 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kagayama M: "Confocal microscopy of cementocytes and their lacunae and canaliculi in rat molars." Anat Embryol. 195. 491-496 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kagayama M: "Expression of osteocalcin in cementoblasts forming acellular cementum." J Periodont Res. 32. 273-278 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kagayama, M: "Localization of glycosaminoglycans in periodontal ligament during physiological and experimental tooth movement" Journal of Periodontal Research. 31. 229-234 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kagayama, M: "Time and position-specific expression of glycosaminoglycans in rat molar cementum related to physiologicla tooth movement." Journal of Periodontal Research. 30. 285-289 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 義之: "圧縮力によるヒト歯根膜線維芽細胞のストレスタンパク質発現の解析" 歯科基礎医学会雑誌. 38. 115 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 千葉 美麗: "ヒト歯根膜線維芽細胞におけるアルカリフォスファターゼ活性について" 歯科基礎医学会雑誌. 38. 115 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Chiba, M: "Retinoic acid stimulates expression of the functional osteoclast integrin αvβ3 : Transcriptional activation of the β3 but not αv gene." Journal of Cellular Biochemistry. 62. 467-475 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Chiba, M: "Tyrosine phosphorylation in the mechanically stimulated osteoclastic cell line MC3T3-E1." Journal of Dental Research. 76. 452 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kagayama,M.et.al.: "Localization of glycosaminoglycans in periodontal ligament during physiological and experimental tooth movement" J.Periodont. Res.in print.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, l. et. al.: "Effects of electrical stimulation of the lateral pterygoid muscle on the localization of glycosaminoglycans in mandibular condyles in rats" J. Jpn. Orthod. Soc.54. 402-412 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, l. et. al.: "Effects of expansive force on the differentiation of midpalatal suture cartilage in rats" Bone. 18(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, Y. et. al.: "Suppressing Activety of periodontal ligament cells on formation of osteoclast like cells" J. Bone Miner Metab. 14(in print).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Teitelbaum,S. L. et. al.: "Cellular and molecular mechanism of bone resorption" Miner Electrolyte Metab. 21. 193-196 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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