| 研究課題/領域番号 |
20K10101
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57060:外科系歯学関連
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| 研究機関 | 岩手医科大学 |
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研究代表者 |
佐藤 泰生 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (40244941)
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| 研究分担者 |
入江 太朗 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (00317570)
深田 俊幸 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (70373363)
衣斐 美歩 岩手医科大学, 歯学部, 特任講師 (30609665)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 亜鉛シグナル / 亜鉛トランスポーター / Zip10 / コンディショナル・ノックアウト・マウス / 抜歯創 / 骨創治癒不全 / 形態計測 / 血管形成 / コンディショナルマウス / 顎骨炎症 / 治療戦略 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
亜鉛欠乏は発育異常，免疫応答異常，創傷治癒不全等の様々な疾患の原因となる。口腔インプラントやビスホスフォネート（BP）製剤に関連してしばしば顎骨創の治癒不全を生じるが，顎骨の炎症と治癒に亜鉛が関与しており，治癒不全の成立に亜鉛ホメオスタシス制御の異常が密接に関連している可能性が考えられる。その予防・治療法への応用を目的に，亜鉛シグナル制御要因の詳細について遺伝子改変マウスを作製し解析する。
本研究は亜鉛シグナルを主軸とした新たな視点から顎骨の炎症と治癒のメカニズムの解明を目指しており，顎骨創治癒不全のより精度の高い診断法や新規治療薬の開発などの新たな治療戦略までを視野に入れた包括的研究である。
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| 研究実績の概要 |
[動物実験・培養実験の補遺，データ解析と研究総括]
Zip10トランスポーターの役割を検討するため，骨髄巨核球および血小板の分化に係る亜鉛ホメオスタシスの研究を継続実施した。Zip10flox・Zip10-CreマウスおよびWT（野生型）マウスの大腿骨および脛骨から骨髄を採取し，Stem cell factor (SCF)およびThrombopoietin (TPO)を用いた培養を行った。巨核球画分を分離し，4-hydroxytamoxifen(4OH-TAM)を加えた培養を行い，1,3,8,24時間後に細胞を採取した。形態観察およびRT-qPCRを用いてZip10遺伝子発現を定量解析した結果，4OH-TAMを投与したWTマウス由来巨核球では血小板への分化が観察され，分化の程度によりZip10遺伝子発現の増加および減少が観察されたが，4OH-TAMを投与したZip10flox・Zip10-Creマウス由来巨核球では血小板への分化が見られず，Zip10遺伝子発現は変化に乏しかった。これにより，Zip10が巨核球・血小板の分化において重要な役割を持つことが示唆された。また，抜歯創治癒における血管形成および骨形成の形態計測を行い，Zip10トランスポーター欠損がこれらの過程に与える影響を明らかにした。これらの結果から，亜鉛シグナルが顎骨の炎症および治癒における重要な役割を果たすことが示唆された。
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| 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
おおむね順調に進展しており，Zip10トランスポーターの役割を解明するための基礎データが集積されている。骨髄巨核球の初代培養における条件確立には試行錯誤が必要だったが，最適な条件が確定し，実験データの集積が進行中である。動物実験においても，Zip10flox・Zip10-Creマウスを用いた抜歯創治癒実験が実施されており，形態計測および遺伝子発現解析のためのサンプルが収集されている。しかし，データの最終的な解析に必要な量が不足しているため，1年間の期間再延長を申請し追加データの収集を行う。これにより，巨核球・血小板の分化および抜歯創治癒におけるZip10の役割についてより詳細な理解が得られる見込みである。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和6年度の研究実施計画
1年間の補助事業期間再延長により，動物実験および培養実験の補遺を行い，データの集積と解析を進める予定である。具体的には，抜歯創治癒の形態計測を継続し，巨核球・血小板の分化におけるZip10遺伝子および関連遺伝子群の発現について追加データを収集する。また，Zip10トランスポーター欠損が顎骨炎症および治癒に与える影響を明らかにするため，さらなる多重蛍光免疫染色および形態計測を実施する。これにより，亜鉛シグナルの詳細なメカニズムを解明し，顎骨炎症の予防および治療に向けた新たな戦略を構築することを目指す。加えて，培養系実験を通じて，巨核球および血小板の分化過程におけるZip10の役割をさらに詳しく解析し，亜鉛ホメオスタシスの制御機構についての新たな知見を得ることを目指す。最終年度内には研究の総括を行い，成果をまとめる予定である。
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