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機械的刺激下における骨細胞を介した骨吸収メカニズムの解明に向けたp53の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K19282
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57070:成長および発育系歯学関連
研究機関東北大学

研究代表者

吉澤 光弘  東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (40792164)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020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)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード機械的刺激 / 骨細胞 / 骨吸収 / p53
研究開始時の研究の概要

矯正歯科治療において矯正力が負荷されると、破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成により歯が移動する。矯正力による歯の移動は、骨細胞が機械的刺激を感知し、破骨細胞や骨芽細胞の機能を制御して生じているが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究では、マウスを用いた実験的歯の移動モデルおよび培養骨細胞を用いて、機械的刺激下における骨細胞を介した骨吸収の分子メカニズムの解明を目的とする。

研究実績の概要

矯正歯科治療において矯正力が負荷されると、破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成により歯が移動する。矯正力による歯の移動は、骨細胞が機械的刺激を感知し、破骨細胞や骨芽細胞の機能を制御して生じているが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究では、マウスを用いた実験的歯の移動モデルおよび培養骨細胞を用いて、機械的刺激下における骨細胞を介した骨吸収の分子メカニズムの解明を目的とする。
本年度は、圧縮力負荷時における骨細胞のアポトーシスの関与を検討する目的で、6週齢の雄性ICRマウスの頭蓋冠に圧縮力を付加した。頭頂骨を露出させ、頭頂骨に穴を開け、矢状縫合部を跨ぐようにして矢状縫合部に対し垂直な面の水平方向に0.2Nの圧縮力が付加されるようにスプリングを挿入した。対照群にはスプリングは挿入しなかった。0、3、6時間の圧縮力負荷後、全身麻酔下で 4%パラホルムアルデヒドにて灌流固定を行った。頭蓋骨を摘出後、通法に従い脱灰、脱水処理を行い、パラフィン包埋ののち厚さ5μmの水平断連続切片を作成した。得られた組織切片を用いてアポトーシス細胞を同定するためにTUNEL染色を行い、連続切片を用いてp53に対する免疫染色 を行った。その結果、p53のタンパク質発現量は、圧縮力負荷3時間後に対照群と比べ有意に上昇し、TUNEL染色における陽性細胞の割合は圧縮力負荷6時間後 に対照群と比べ有意に上昇した。さらに、骨細胞様細胞MLO-Y4をシリコンチャンバーに播種後、生化学用細胞伸展装置を用いてMLO-Y4に圧縮力を負荷し、in vitroにおける骨細胞への圧縮力負荷モデルを確立できた。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Vibration enhances osteoclastogenesis by inducing RANKL expression via NF-κB signaling in osteocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Mayuri Sakamoto, Tomohiro Fukunaga, Kiyo Sasaki, Masahiro Seiryu, Mitsuhiro Yoshizawa, Nobuo Takeshita, Teruko Takano-Yamamoto
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 印刷中 ページ: 56-66

    • DOI

      10.1016/j.bone.2019.03.024

    • 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
  • [学会発表] 振動刺激は破骨細胞前駆細胞の増殖と骨細胞のNF-κBシグナルを介したRANKL発現の亢進により破骨細胞形成を促進する2019

    • 著者名/発表者名
      坂本麻由里、福永智広、佐々木紀代、清流正弘、吉澤光弘、竹下信郎、山本照子
    • 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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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