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コールドレーザーを応用した歯の移動時の歯周組織代謝誘導能と疼痛軽減の作用機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10385
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57070:成長および発育系歯学関連
研究機関広島大学

研究代表者

國松 亮  広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (40580915)

研究分担者 谷本 幸太郎  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20322240)
阿部 崇晴  広島大学, 病院(歯), 助教 (20806682)
廣瀬 尚人  広島大学, 病院(歯), 講師 (50611935)
吉見 友希  広島大学, 病院(歯), 病院助教 (50707081)
柄 優至  広島大学, 病院(歯), 助教 (50737682)
堀江 佳代  広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (50784253)
中島 健吾  広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (60823200)
粟田 哲也  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (90758179)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードレーザー / 歯周組織 / 疼痛緩和 / 歯の移動 / 代謝活性 / シグナル伝達 / 近赤外線 / GFAP / Iba-1 / Fos-IR / 組織代謝 / 実験的歯の移動 / IBA-1 / 歯学
研究開始時の研究の概要

本研究では、コールドレーザーの優れた生体活性化作用に着目し、歯周組織への代謝活性誘導能および疼痛軽減効果の作用機序を解明するため、分子生物学的・組織学的検討を行う。コールドレーザーは、従来のレーザーと比較して、組織表面の熱損傷を伴わず、高い光エネルギーを深部組織に到達させることが特徴である。申請者は、矯正歯科治療時における歯周組織代謝機構を解明するとともに、コールドレーザー照射時の歯の移動速度の変化と疼痛緩和作用について検討する。さらに、最適な条件でのコールドレーザーを用いることにより、動的治療期間を短縮し、同時に歯周組織再生と疼痛緩和を達成する新規の矯正歯科治療法の確立を最終的な目標とする。

研究成果の概要

近赤外線領域高周波半導体レーザーを用いて、実験的な歯の移動時における歯周組織の組織学的な変化について検討した。近赤外線領域高周波半導体レーザー照射は、実験的な歯の移動モデルにおいて、歯周組織の代謝を亢進させ、歯の移動を促進させることを解明した。一方、矯正歯科治療の副作用として痛みが挙げられる。高周波レーザー照射は、実験的歯の移動モデルにおいて、c-fos、Iba-1、GFAPの発現を抑制した。矯正力によって誘発される疼痛は、半導体レーザー照射によって軽減される可能性が明らかとなった。矯正歯科治療によって生じる疼痛を緩和しうる手段として、近赤外線高周波半導体レーザーの応用の可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

矯正歯科治療における歯の移動は、機械的な力(矯正力)を付与することにより、圧迫側での骨吸収と牽引側での骨添加の骨改造現象によって行われる。一連の骨改造現象は個人差がある上に、歯の移動が遅くなったり、意図しない歯の移動が生じることより、治療期間が長期に及ぶことがある。また、矯正力が顎骨あるいは歯に加わることで疼痛を伴う。もし、矯正歯科治療中に、特定の歯の移動のみを促進させ、疼痛緩和されることができれば、より効率的な矯正歯科治療が可能となる。
本研究では、実験的な歯の移動に対して、近赤外線領域高周波半導体レーザー照射を行うことで、歯周組織の代謝活性を促進させ、疼痛を緩和させる可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 14件、 招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Effects of high-frequency near-infrared diode laser irradiation on pain induced by experimental tooth movement in rats2022

    • 著者名/発表者名
      Nakatani A., Kunimatsu R., Tsuka Y., Sakata S., Horie K., Gunji H., Ito S., Kado I., Putranti NA., Terayama R., Tanimoto K
    • 雑誌名

      Lasers Medical Science

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Er: YAG laser irradiation on bone metabolism-related factors using cultured human osteoblasts2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y., Kunimatsu R., Sakata S., Nakatani A., Kado I., Ito S., Putranti NA., Ohshima S., Tanimoto K
    • 雑誌名

      Journal of Laser Medical Science

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of baicalin on the proliferation and expression of OPG and RANKL in human cementoblastlineage cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kunimatsu R., Kimura A., Sakata S., Tsuka Y., Yoshimi Y., Abe T., Kado I., Yashima Y., Izumino J., Nakatani N., Kitagawa M., Miyauchi M., Takata T., Tanimoto K
    • 雑誌名

      J Dent Sci

      巻: 17 号: 1 ページ: 162-169

    • DOI

      10.1016/j.jds.2021.05.009

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-frequency near-infrared diode laser irradiation suppresses IL-1β-induced inflammatory cytokine expression and NF-κB signaling pathways in human primary chondrocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Sakata S., Kunimastu R., Tsuka Y., Nakatani S., Gunji H., Yanoshita M., Kado I., Ito S., Putranti NAR., RC Prasetya., Hirose N., Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Lasers Medical Science

      巻: 37 号: 2 ページ: 1193-1201

    • DOI

      10.1007/s10103-021-03371-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Examination of the effect of combined use of Nd: YAG laser irradiation and mechanical force loading on bone metabolism using cultured human osteoblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y., Kunimatsu R., Gunji H., Abe T., Concepcion M C., Nakajima K., Kimura A., Hiraki T., Nakatani A., Tanimoto K
    • 雑誌名

      J Laser Med Sci

      巻: 11 号: 2 ページ: 138-143

    • DOI

      10.34172/jlms.2020.24

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Examination of the effect of combined use of Er:YAG laser irradiation and mechanical force loading on bone metabolism using primary human gingival fibroblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y, Kunimatsu R, Gunji H, Abe T, Medina CC, Hiraki T, Nakatani A, Sakata S, Rikitake K, Aisyah PN, Hirose N, Yanosita M, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Lasers Med Sci

      巻: 35(9) 号: 9 ページ: 2059-2064

    • DOI

      10.1007/s10103-020-03079-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Frequency Near-Infrared Diode Laser Irradiation Attenuates IL-1β-Induced Expression of Inflammatory Cytokines and Matrix Metalloproteinases in Human Primary Chondrocytes.2020

    • 著者名/発表者名
      Sakata S, Kunimatsu R, Tsuka Y, Nakatani A, Hiraki T, Gunji H, Hirose N, Yanoshita M, Putranti NAR, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      J Clin Med

      巻: 24 号: 3 ページ: 881-881

    • DOI

      10.3390/jcm9030881

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Baicalin inhibits root resorption during tooth movement in a rodent mode2020

    • 著者名/発表者名
      Kunimatsu R., Kimura A., Tsuka Y., Horie K., Yoshimi Y., Awada T., Gunji H., Abe T., Nakajima K., Sakata S., Nakatani A., Tanimoto K
    • 雑誌名

      Archives of Oral Biology

      巻: 116 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2020.104770

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stem cell-derived conditioned media from human exfoliated deciduous teeth promote bone regeneration.2020

    • 著者名/発表者名
      Hiraki T, Kunimatsu R, Nakajima K, Abe T, Yamada S, Rikitake K, Tanimoto K
    • 雑誌名

      Oral diseases

      巻: 26 号: 2 ページ: 381-390

    • DOI

      10.1111/odi.13244

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エナメル質再生法の開発とアメロゲニンペプチド創薬の探索2020

    • 著者名/発表者名
      國松亮, 吉見友希, 谷本幸太郎
    • 雑誌名

      化学工業(化学工業社)

      巻: 20 ページ: 292-295

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Molecular biological and histological effects of Er:YAG laser irradiation on tooth movement2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y, Kunimatsu R, Gunji H, Nakajima K, Hiraki T, Nakatani A, Tanimoto K
    • 雑誌名

      Journal of Oral Science

      巻: 61 号: 1 ページ: 67-72

    • DOI

      10.2334/josnusd.17-0472

    • NAID

      130007626610

    • ISSN
      1343-4934, 1880-4926
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Nd:YAG low level laser irradiation on cultured human osteoblasts migration and ATP production: in vitro study.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y, Kunimatsu R, Gunji H, Nakajima K, Kimura A, Hiraki T, Nakatani A, Tanimoto K
    • 雑誌名

      Lasers in Medical Science

      巻: 34(1) 号: 1 ページ: 55-60

    • DOI

      10.1007/s10103-018-2586-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高周波近赤外線半導体レーザー 照射が実験的歯の移動モデルにおける疼痛に対する影響2021

    • 著者名/発表者名
      中谷文香 , 國松 亮 , 柄 優至 , 坂田修三 , 伊藤翔太 , 角 伊三武 , Putranti NAR., 寺山隆司 , 谷 本幸太郎
    • 学会等名
      第 80回日本矯正歯科学会大会・第 5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高周波近赤外半導体レーザー照射がヒト軟骨細胞の炎症サイトカインに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      坂田 修三 , 國松亮 , 柄優至 , 中谷文香 , Putranti NAR., 矢野下真 , 廣瀬尚人 , 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第 80回日本矯正歯科学会大会・第 5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト初代培養軟骨細胞における炎症性サイトカインおよびマトリックスメタロプロテアー ゼの IL-1β誘導性発現に対する高周波近赤外半導体レーザー照射の影響2021

    • 著者名/発表者名
      坂田修三 , 國松 亮 , 柄優至 , 中谷文香 , Putranti NAR., 矢野下真 , 廣瀬尚人 , 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第 34回日本顎 関節学会学術 大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CD146陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      力武航大 , 國松亮 , 吉見友希 , 中島健吾 , 平木智香 , Putranti NAR., 柄優至 , 阿部崇晴 , 安藤和代 , 林陽子 , 二川 浩樹 , 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第 80回日本矯正歯科学会大会・第 5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Success rates in isolating mesenchymal stem cells from permanent and deciduous teeth2020

    • 著者名/発表者名
      N.A.R. Putranti., Kunimatsu R., Nakajima K., Ando K., Hiraki T., Rikitake K., Tsuka Y., Abe T., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative characterization of stem cells from human exfoliated deciduous teeth, dental pulp, and bone marrow-derived mesenchymal stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Rikitake K., Kunimatsu R., Nakajima K., Ando K., Hiraki T., Tsuka Y., Abe T., N.A.R. Putranti., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dental and occlusal changes in Japanese OSA patients during mandibular advancement splint therapy: five years follow-up2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida E., Cynthia CM., Ueda H., Iwai K., Miura S., Kunimatsu R., Tanimoto K.
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Human Full-length Amelogenin and C-terminal Amelogenin Peptide on the Proliferation of Human Mesenchymal Stem Cells Derived from Adipose Tissue2020

    • 著者名/発表者名
      Ando K., Kunimatsu R., Yoshimi Y., Awada T., Tsuka Y., Sumi K., Abe T., Nakajima K., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A case of surgical orthodontic treatment for a patient with osteogenesis imperfecta2020

    • 著者名/発表者名
      Takano M., Asakawa Y., Hirose N., Tsuboi E., Nakatani A., Kunimatsu R., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional model assessment of Cleft Lip and Palate Japanese patients after orthodontic treatment2020

    • 著者名/発表者名
      Cynthia CM., Miura S., Ueda H., Kunimatsu R., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orthodontic anchorage with mini-screws; a retrospective review on clinical outcomes2020

    • 著者名/発表者名
      Cynthia CM., Kunimatsu R., Tsuka Y., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Nd:YAG laser irradiation and Mechanical force on cultured human osteoblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y., Kunimatsu R., Gunji H., Abe T., Cynthia CM., Hiraki T., Nakatani A., Sakata S., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer reduces static friction and suppresses oral bacterial counts: An in vitro study2020

    • 著者名/発表者名
      suka Y., Kunimatsu R., Nakajima K., Sumi K., Yoshimi Y., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between salivation and skeletal morphology in Orthodontic Clinic in Hiroshima University Hospital2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Y., Kado I., Yamada S., Okada M., Tokui F., Kunimatsu R., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress, The 79th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト乳歯歯髄由来間葉系幹細胞、永久歯歯髄由来間葉系幹細胞および骨髄由来間葉系幹細胞における特性の比較2020

    • 著者名/発表者名
      國松亮,中島健吾,柄優至,阿部崇晴,平木智香,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第44回日本口蓋裂学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト乳歯歯髄由来間葉系幹細胞の培養上清は骨再生を促進させる-培養上清タンパク成分の解析-2020

    • 著者名/発表者名
      平木智香,國松亮,中島健吾,阿部崇晴,柄優至,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第44回日本口蓋裂学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Dental and occlusal changes after mandibular advancement splint therapy in Japanese OSA patients2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda H., Cynthia CM., Ishida E., Iwai K., Miura S., Kunimatsu R., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 63rd Annual Meeting of the Chu-Shikoku Orthodontic Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 広島大学病院矯正歯科受診患者におけるカリエスリスク検査に関する調査2020

    • 著者名/発表者名
      角伊三武,吉見友希,國松亮,山田桜,Cynthia CM.,岩井宏次,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第63回中・四国矯正歯科学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 広島大学病院矯正歯科における6歯以上の非症候性部分性無歯症を伴う矯正患者に関する統計調査2020

    • 著者名/発表者名
      曽浩紀,吉見友希,粟田哲也,阿部崇晴,角 伊三武,八島由佳,伊藤翔太,泉野尋,小川咲希,國松 亮,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第59回広島県歯科医学会, 第104回広島大学歯学会例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Er:YAG laser irradiation and mechanical force on primary human gingival fibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y., Kunimatsu R., Gunji H., Abe T., Cynthia Medina, Nakajima K., Hiraki T., Nakatani A., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 52 th Annual Scientific Congress of the Korean Association of Orthodontists
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超短パルス近赤外線半導体レーザー照射がマウス頭蓋冠由来骨芽細胞の細胞増殖および細胞修復能に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      國松亮,郡司秀美,柄 優至,吉見友希,粟田哲也,中島健吾,坂田修三,中谷綾香,平木智香,阿部崇晴,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コールドレーザーによる歯の移動時の歯周組織誘導能の探索2019

    • 著者名/発表者名
      國松亮
    • 学会等名
      第37回日本歯科東洋医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 広島大学歯学部業績年報

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/dent/research/achievements

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学研究者総覧

    • URL

      https://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.027bee6567038e6d520e17560c007669.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/hiroshima-orthod

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学矯正歯科 ホームページ 業績

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orthod/recruit/report/2018.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学研究者総覧

    • URL

      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.027bee6567038e6d520e17560c007669.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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