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質量分析イメージング法を用いた骨と象牙質の石灰化を抑制する基質タンパクの同定

研究課題

研究課題/領域番号 15K11003
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 形態系基礎歯科学
研究機関東北大学

研究代表者

笹野 泰之  東北大学, 歯学研究科, 教授 (30196191)

研究分担者 中村 恵  東北大学, 歯学研究科, 助教 (20431512)
逸見 晶子  東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (40613055)
鈴木 治  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード石灰化 / 歯胚 / 質量顕微鏡 / 基質 / 細胞 / 脂質 / 有機質 / 歯 / 骨 / 軟骨 / 象牙質 / 硬組織 / タンパク / リン酸カルシウム / ミネラル解析
研究成果の概要

質量分析イメージング法の硬組織への適用は研究報告が乏しいことから、試料作製について方法論を検討した結果、4%パラホルムアルデヒド固定後、必要に応じて10%EDTA脱灰を施して凍結包埋する方法を採用した。生後3日齢ラットの上下顎を対象として、質量顕微鏡で検討した。質量電荷比 m/z 706および732のシグナルが歯胚における歯乳頭、エナメル上皮等に局在し、これらの分子はデータベース検索から特定のphosphatidylcholinesと推定された。また、質量顕微鏡解析で得られた歯胚における脂質と同様な局在をSudan Black B 染色で確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

質量分析イメージング法は、分子の位置情報を網羅的に解析できる画期的な研究手法である。しかし、骨や歯に対する応用例が少なく、試料作製についての情報も乏しい。石灰化組織では、化学固定と脱灰が重要となるが、質量顕微鏡解析でどのような方法が適用できるかは不明である。本研究では、試料作製方法の質量顕微鏡解析への影響を調べ、4%パラホルムアルデヒド固定と10%EDTA脱灰が有効であることを示した。さらに、歯胚において、phosphatidylcholinesの特徴的な分布を明らかとした。硬組織の質量顕微鏡試料作製の方法論を確立し、硬組織の脂質解析の新たな方向性を示した点で、意義ある研究である。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] 加齢マウス脛骨における成長板軟骨の組織構造と皮質骨の石灰化に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      猪狩洋平, 影山曜子, 萱場敦子, 真栁みゆき, 中村恵, 服部佳功, 笹野泰之
    • 雑誌名

      東北大歯誌

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of the Performance of Cutting Bone and Soft Tissue between Piezosurgery and Conventional Rotary Instruments2018

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Nakamura M, Henmi A, Takahashi T, Sasano Y
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: Nov 21; 8(1) 号: 1 ページ: 171548-171548

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35295-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <b>Calcification in rat developing mandibular bone demonstrated by whole mount staining, microcomputed tomography and scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectr</b><b>oscopy </b>2017

    • 著者名/発表者名
      Henmi A, Okata H, Mikami Y, Sasano Y
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 38 号: 5 ページ: 277-284

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.277

    • NAID

      130006179809

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of calcium, phosphorus, and carbon concentrations during developmental calcification of dentin and enamel in rat incisors using scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX).2016

    • 著者名/発表者名
      Maruyama K, Henmi A, Okata H, Sasano Y
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 58 号: 4 ページ: 173-179

    • DOI

      10.1016/j.job.2016.08.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 凍結歯胚移植に伴う硬組織形成の形態学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村恵、笹野泰之
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発生・修復に伴う硬組織石灰化の元素イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      笹野泰之、逸見晶子、大方広志、中村恵、鈴木治
    • 学会等名
      第59回日本組織細胞化学会総会・学術集会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 質量分析イメージングにおける硬組織試料作製法の検討と歯胚に局在する脂質分子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      笹野泰之、逸見晶子、真柳みゆき
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Biomineralization imaging of bone development and healing by analytical electron microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Sasano Y
    • 学会等名
      The 26th International Symposium on Morphological Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 硬組織の発生と修復におけるバイオミネラリゼーションのイメージング解析2018

    • 著者名/発表者名
      笹野泰之
    • 学会等名
      大学院歯学研究セミナー・第420/421回北海道歯学会例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Three-dimensional visualization of embryonic bone development with serial-semithin-section SEM2018

    • 著者名/発表者名
      Caiyu L, Kayaba A, Mayanagi M, Nakamura M, Sasano Y
    • 学会等名
      二国間共同研究セミナー Supported by Japan Society for the Promotion of Science and National Natural Science Foundation of China (NSFC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transplantation of cryopreserved mouse tooth germ2017

    • 著者名/発表者名
      Li Xiaghan, Nakamura M, Sasano Y
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Calcification process of bone growth by analytical electron microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Sasano Y
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Morphological Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マウス下顎骨発生過程では破骨細胞は石灰化に先行して出現する2017

    • 著者名/発表者名
      青山直樹、中村 恵、笹野泰之
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 凍結保存歯胚を移植すると、歯根の伸長と歯の萌出が起こる2017

    • 著者名/発表者名
      中村 恵、笹野泰之
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯胚委嘱における凍結保存の実験的応用2017

    • 著者名/発表者名
      中村 恵、笹野泰之
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会・学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨と軟組織に対するピエゾサージェリーの切削能に関する実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      大竹義雄、中村 恵、逸見晶子、高橋 哲、笹野泰之
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨と軟組織の切削におけるピエゾサージェリーと回転切削器具の実験的比較検討2017

    • 著者名/発表者名
      大竹義雄、中村 恵、逸見晶子、笹野泰之、高橋 哲
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会・学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット切歯象牙質とエナメル質の形成過程におけるカルシウム、リンおよび炭素のSEM-EDX を用いた元素分析2016

    • 著者名/発表者名
      逸見晶子、丸山顕太郎、大方広志、笹野泰之
    • 学会等名
      第62回東北・北海道連合支部学術集会
    • 発表場所
      帯広市
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 硬組織に対する脱灰と免疫染色の基本2016

    • 著者名/発表者名
      笹野泰之
    • 学会等名
      第41回組織細胞化学講習会・講演会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨の発生・修復と石灰化2016

    • 著者名/発表者名
      笹野泰之
    • 学会等名
      第40回峠の会形態学セミナー
    • 発表場所
      秋田県仙北市
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨の発生・修復に伴う石灰化成熟2016

    • 著者名/発表者名
      笹野 泰之、逸見 晶子、大方 広志、中村 恵、鈴木 治
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会、シンポジウム「石灰化研究の新展開」
    • 発表場所
      福島県郡山市
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SEM-EDX analysis of Ca, P and C during calcification in rat incisor dentin and enamel2016

    • 著者名/発表者名
      Maruyama K, Henmi A, Okata H, Sasano Y
    • 学会等名
      The 6th International Symposiumfor Interface Oral Health Science
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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