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歯周組織の振動シグナル応答機構の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12747
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90110:生体医工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

千葉 美麗  東北大学, 歯学研究科, 講師 (10236820)

研究分担者 五十嵐 薫  東北大学, 歯学研究科, 教授 (70202851)
阿部 陽子  東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (90431593)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード振動シグナル / 骨芽細胞 / 石灰化 / 分化 / 振動加速度 / 骨改造現象の賦活化 / 軟骨細胞 / 歯周組織 / 下顎骨 / 骨密度 / 破骨細胞 / 歯根膜細胞 / 骨代謝マーカー / 卵巣摘出 / 振動
研究開始時の研究の概要

歯科矯正治療には長期間を要する事が多く、治療の長期化に伴って齲蝕(むし歯)や歯周病などの問題が発生し、患者の精神的負担も大きいのが現状である。また、治療期間の長期化は、矯正治療の重篤な副作用のひとつである歯根吸収の発現と関連性が高いことが報告されている。そのため治療期間を短縮する方法が求められている。
本研究では、骨改造現象を賦活化し、歯科矯正学的歯の移動速度を促進させる振動シグナルに対する応答メカニズムを解明し、確実に効果がある歯周組織改造の振動刺激のパラメータ条件を決定することを目的とする。

研究実績の概要

歯科矯正治療には長期間を要する事が多く、治療の長期化に伴って齲蝕(むし歯)や歯周病などの問題が発生し、患者の精神的負担も大きいのが現状である。また、治療期間の長期化は、矯正治療の重篤な副作用のひとつである歯根吸収の発現と関連性が高いことが報告されている。そのため治療期間を短縮する方法が求められている。 本研究では、骨改造現象を賦活化し、歯科矯正学的歯の移動速度を促進させる振動シグナルに対する応答メカニズムを細胞、組織レベルで解明し、確実に効果がある歯周組織改造の振動刺激のパラメータ条件を決定することを目的とする。
今年度の研究成果は以下の通りである。
マウス骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞(10%FBS含有αMEM培地)に、我々が開発した周波数と加速度を精密に制御できるin vitro振動負荷装置を用いて振動刺激を加え、Total RNAを抽出し、リアルタイムPCR法によりmRNA発現レベルを調べた。パラメーターは振動パラメーターは、振動刺激負荷装置を用いて振動刺激(周波数、振幅、加速度、刺激時間、刺激間隔)を加えた。シグナル伝達分子をWestern blotting法で調べた。特にアリザリンレッド石灰化テストに加えて、石灰化のカルシウム含量を定量した実験を確立した。その結果、骨芽細胞の分化段階により振動刺激の効果が異なることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実験室の引越しがあり若干の遅れがあったが、おおむね予定通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

進んでいる部分についてはさらに加速し、遅れている部分については重点的に進め、研究成果の発信としての学会発表や論文投稿を活発に推進する。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Clinical implications of the mechanisms of molecular and cellular responses to mechanical stress in periodontal tissue2023

    • 著者名/発表者名
      Mirei Chiba
    • 雑誌名

      Tohoku University Dental Journal

      巻: 41・42 ページ: 8-12

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] メカニカルストレスによる歯根膜細胞の初期応答と臨床的意義2023

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗
    • 雑誌名

      Bio clinica

      巻: 38(4) ページ: 81-84

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Recent protocol of the sendai surgery-first (SSF) approach: Clinical and scientific perspectives2022

    • 著者名/発表者名
      Junji Sugawara,Hiroshi Nagasaka,Yoko Abe, Mirei Chiba, Tetsu Takahashi
    • 雑誌名

      Seminars in Orthodontics

      巻: 28 号: 4 ページ: 258-288

    • DOI

      10.1053/j.sodo.2022.11.005

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 外科的矯正治療のパラダイム・シフト Surgery First法の科学的背景2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 哲 , 千葉 美麗 , 阿部 陽子 , 山内 健介 , 山田 聡 , 菅原 準二
    • 雑誌名

      矯正臨床ジャーナル

      巻: 37 ページ: 11-19

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 歯周組織のメカノバイオロジー - 顎口腔領域の健康維持のためのバイオメカニクス -2020

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 20 ページ: 159-164

    • NAID

      130007921966

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increase in bone metabolic markers and circulating osteoblast-lineage cells after orthognathic surgery2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Abe, Mirei Chiba, Sanicha Yaklai, Roan Solis Pechayco, Hikari Suzuki, Tetsu Takahashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56484-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 卵巣摘出ラットへの新規ビスホスホネートMPMBP全身投与によるプロテオグリカン豊富な下顎頭軟骨組織の増加2024

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗、ロアン ペチャイコ、滝澤 愛子、サニーシャ ヤクライ、大島 絵恋、阿部 陽子、篠田 壽、溝口 到、高橋 哲
    • 学会等名
      第45回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Local Bisphosphonates Administration to the Bone Around Orthodontic Anchor Screw2024

    • 著者名/発表者名
      Ellen Oshima, Aiko Takizawa, Sanicha Yaklai, Yoko Abe, Hisashi Shinoda, Itaru Mizoguchi, Hisashi Shinoda, Mirei Chiba
    • 学会等名
      102nd General Session & Exhibition of the International Association for Dental, Oral, and Craniofacial Research (IADR)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel bisphosphonate with antioxidant activity increases proteoglycan-rich mandibular condylar cartilage2024

    • 著者名/発表者名
      Mirei Chiba, Roan Pechayco, Aiko Takizawa, Sanicha Yaklai, Ellen Ohshima, Yoko Abe, Hisashi Shinoda, Itaru Mizoguchi, Tetsu Takahashi
    • 学会等名
      102nd General Session & Exhibition of the International Association for Dental, Oral, and Craniofacial Research (IADR)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程における血清骨代謝マーカーと循環骨芽細胞系細胞の発現変化 ー性差,年齢,手術範囲の影響ー2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木万理恵,阿部陽子,大島絵恋,髙橋 哲,千葉美麗
    • 学会等名
      第 44 回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯科矯正用アンカースクリュー撤去後の骨形態計測に関する研究-ラット脛骨におけるμCTを用いた検討2023

    • 著者名/発表者名
      大島 絵恋、Sanicha Yaklai、阿部 陽子、溝口 到、滝澤 愛子、千葉 美麗
    • 学会等名
      The 21th Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] プロテオグリカンリッチな軟骨組織の誘導 ―新規軟骨誘導剤―2023

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗,ロアンペチャイコ,サニーシャ ヤクライ,滝澤愛子,大島絵恋,阿部陽子,溝口 到,髙橋 哲,篠田 壽
    • 学会等名
      The 21th Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗酸化作用を有するビスホスホネートMPMBPの全身投与は下顎頭関節軟骨における軟骨組織を増加させる2023

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗,滝沢愛子,阿部陽子,大島 絵恋,溝口 到,髙橋 哲,篠田 壽
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗酸化作用を有するビスホスホネートの全身投与による下顎頭関節軟骨における軟骨組織の増加2023

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗、Roan Pechayco、Sanicha Yaklai、阿部 陽子、大島 絵恋、篠田 壽、溝口 到、髙橋 哲
    • 学会等名
      第44回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨代謝活性を促進する振動刺激の解析と応用2023

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗、Roan Pechayco、大島 絵恋、Sanicha Yaklai
    • 学会等名
      日本実験力学会2023年度年次講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] MPMBPの全身投与が卵巣摘出ラットの下顎頭に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      滝澤 愛子、高橋 哲、篠田 壽、五十嵐 薫、大島絵恋、阿部 陽子、溝口 到、千葉 美麗
    • 学会等名
      第82 回日本矯正歯科学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程における血清骨代謝マーカーと循環骨芽細胞系細胞の発現変化 ー性差,年齢,手術範囲の影響ー2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木万理恵、阿部陽子、大島絵恋、髙橋 哲、千葉美麗
    • 学会等名
      第 44 回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 進行性下顎頭吸収におけるエストロゲンの関与:エチニルエストラジオールが青年期雌性ラットの下顎頭と長管骨に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      大島 絵恋,Sanicha Yaklai, Roan Pechayco,阿部 陽子,溝口 到,髙橋 哲, 千葉 美麗
    • 学会等名
      第43回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 顎関節と膝関節:メカニカルストレスと構造変化2022

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗,サニーシャ ヤクライ,ロアンペチャイコ,大島絵恋,阿部陽子,滝澤愛子
    • 学会等名
      The 20th Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨の強度に対するエストロゲンの関与2022

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗,サニーシャ ヤクライ,ロアン ペチャイコ,阿部陽子,滝澤愛子
    • 学会等名
      日本実験力学会 2021年度(学会20周年)年次講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯科矯正用アンカースクリューへのビスホスホネートの応用に関する試み2022

    • 著者名/発表者名
      大島 絵恋,Sanicha Yaklai, 溝口 到,中井 淳一,篠田 壽,滝澤 愛子,千葉 美麗
    • 学会等名
      日本実験力学会 2022年度年次講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯周組織への遺伝子導入技術の開発とその特徴比較2022

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗,阿部陽子,滝澤愛子
    • 学会等名
      日本実験力学会 2021年度(学会20周年)年次講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel Bisphosphonate Decreases Osteoclastogenesis in the Condyle of Ovariectomized Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Pechayco Roan, Takizawa Aiko, Yaklai Sanicha, Shinoda Hisashi, Abe Yoko, Mizoguchi Itaru, Takahashi Tetsu, Chiba Mirei
    • 学会等名
      2021 IADR/AADR/CADR General Session (Virtual Experience)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Estrogen and Orthognathic Surgery on Rat Mandibular Condyle2021

    • 著者名/発表者名
      Yaklai Sanicha, Pechayco Roan, Abe Yoko, Sripodok Pawat, Takahashi Kaori, Mizoguchi Itaru, Takahashi Tetsu, Chiba Mirei
    • 学会等名
      2021 IADR/AADR/CADR General Session (Virtual Experience)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estrogen and the idiopathic condylar resorption: Effects of oral contraceptive in adolescent female rats2021

    • 著者名/発表者名
      サニーシャ ヤクライ,ロアン ペチャイコ,阿部陽子,千葉美麗
    • 学会等名
      The 19th Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Temporomandibular joint disorder in postmenopausal osteoporosis: Bisphosphonate improved the mechanical properties of mandibular condyle of ovariectomized rats2021

    • 著者名/発表者名
      ロアン ペチャイコ,滝澤愛子,サニーシャ ヤクライ,阿部陽子,千葉美麗
    • 学会等名
      The 19th Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Hormonal Contraceptives Increase Mandibular Condylar Bone Mineral Density in Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Yaklai Sanicha, Pechayco Roan, Abe Yoko, Takahashi Tetsu, Chiba Mirei
    • 学会等名
      2020 IADR/AADR/CADR General Session (Washington, D.C., USA)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Bisphosphonate MPMBP Increases Condylar Bone Mineral Density in Ovariectomized Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Pechayco Roan, Yaklai Sanicha, Takizawa Aiko, Shinoda Hisashi, Abe Yoko, Takahashi Tetsu, Chiba Mirei
    • 学会等名
      2020 IADR/AADR/CADR General Session (Washington, D.C., USA)
    • 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 Ethinyl Estradiol on Mandibular Condyle of Female Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Sanicha Yaklai, Roan Pechayco, Yoko Abe, Aiko Takizawa, Itaru Mizoguchi, Tetsu Takahashi, and Mirei Chiba
    • 学会等名
      The 68th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程において 骨代謝マーカーと循環骨芽細胞系OCN+細胞発現率は 経時的に推移する  ―歯の移動促進への応用の可能性―2020

    • 著者名/発表者名
      阿部陽子, Sanicha Yaklai, Roan Pechayco, 高橋 哲, 千葉美麗
    • 学会等名
      第41 回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel Bisphosphonate MPMBP Increases Condylar Bone Mineral Density in Ovariectomized Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Roan Solis PECHAYCO, Sanicha YAKLAI, Aiko TAKIZAWA, Hisashi SHINODA, Yoko ABE, Tetsu TAKAHASHI, Mirei CHIBA
    • 学会等名
      98th IADR/AADR/CADR General Session(Despite the cancellation of the meeting due to COVID-19, the abstracts will be cited as part of an online only special issue of the Journal of Dental Research. )
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hormonal Contraceptives Increase Mandibular Condylar Bone Mineral Density in Rats2020

    • 著者名/発表者名
      S. Yaklai, R. S. Pechayco, Y. Abe, T. Takahashi, M. Chiba
    • 学会等名
      98th IADR/AADR/CADR General Session(Despite the cancellation of the meeting due to COVID-19, the abstracts will be cited as part of an online only special issue of the Journal of Dental Research. )
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重度慢性歯周炎を伴う不正咬合に対する歯科矯正学的治療メカニクスの力学的評価2019

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗,遠藤 英昭,森 きよみ
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程における骨代謝活性亢進2019

    • 著者名/発表者名
      阿部陽子, Sanicha Yaklai, Roan Pechayco, 千葉美麗
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規ビスフォスフォネートMPMBPは卵巣摘出ラット下顎頭の骨梁骨密度を増強する2019

    • 著者名/発表者名
      ペチャイコ ロアン, 千葉美麗, 篠田寿, ヤクライ サニーシャ, 阿部陽子, 髙橋哲
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動刺激による骨芽細胞分化促進メカニズムの解析:細胞骨格とシグナル伝達経路の関与2019

    • 著者名/発表者名
      ヤクライ サニーシャ, 千葉美麗, ペチャイコ ロアン, 阿部陽子, 髙橋哲
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程における骨代謝活性の亢進現象―血清骨代謝マーカーと循環骨芽細胞系細胞―2019

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗,阿部 陽子,ヤクライ サニーシャ,ペチャイコ ロアン,高橋 哲
    • 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
  • [図書] 人体の力学 - 基礎から学ぶバイオメカニクス -2020

    • 著者名/発表者名
      松井 剛一、照井 直人、岡本 覚、横山 隆、田邊 裕治、坂本 信、千葉 美麗、小林 公一
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339072464
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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