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メカニカルストレス存在下における歯根膜と骨構成細胞のクロストーク機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K16984
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57030:保存治療系歯学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

土谷 洋輔  東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 特任助教 (40882072)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード咬合性外傷 / RNAシーケンス解析 / 歯周炎 / 歯根膜細胞 / メカニカルストレス / RNAシーケンス / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨細胞
研究開始時の研究の概要

歯根膜は歯周組織の恒常性の維持において中心的な役割を担う最も重要な組織の一つである一方、直接的に咬合力を受ける組織である。咬合性外傷は、細菌存在下において急速に重症化し、著明な骨吸収をきたすことが知られているが、明確なメカニズム同定には至っていない。本研究ではメカニカルストレスをかけた歯根膜由来線維芽細胞の網羅的な解析により、メカニカルストレス存在下での歯根膜細胞において変動する遺伝子群を抽出し、候補遺伝子の機能の評価を行うことで咬合性外傷により骨吸収を起こすメカニズムの解明に迫る。

研究成果の概要

咬合性外傷は歯周炎増悪の重要な修飾因子であるが、制御メカニズムは不明な点が多い。本研究では歯周炎モデル、咬合性外傷モデルを作出し、歯周組織の網羅解析を行うことで分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。Micro-CT解析から、Tra群では骨吸収は認めなかったが、LiTra群ではLi群に対し有意に骨吸収量が増加した。長期実験でもTra群では骨吸収は認められなかった。4群の歯肉と骨のRNA-seqを行い、特にLi群とLiTra群の骨のRNA-seqの結果、167の発現変動遺伝子(|FC|>2, q<0.1)を認め、特に炎症に関連した遺伝子群の顕著な発現上昇認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

咬合性外傷は歯周炎を悪化させる重要な修飾因子として知られている一方で、分子生物学的なメカニズムの検討は乏しい状況であった。本研究は歯と骨を繋ぐ歯根膜細胞に着目し、同細胞がメカニカルストレスと骨の応答の架け橋となり、骨吸収を制御している可能性は高く、歯根膜由来の分子が骨芽細胞、破骨細胞、さらには骨細胞に働きかける制御機構の解明の解明につながると考えている。さらには咬合性外傷により変化する遺伝子群が解明されることで歯周病進行リスクの評価につながることも期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Association between periodontal disease and chronic obstructive pulmonary disease2023

    • 著者名/発表者名
      Lin P, Liu A, Tsuchiya Y, Noritake K, Ohsugi Y, Toyoshima K, Tsukahara Y, Shiba T, Nitta H, Aoki A, Iwata T, Katagiri S.
    • 雑誌名

      Japanese Dental Science Review

      巻: 59 ページ: 389-402

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.10.004

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blue Light-Emitting Diode Irradiation Without a Photosensitizer Alters Oral Microbiome Composition of Ligature-Induced Periodontitis in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Toyoshima Keita、Ohsugi Yujin、Lin Peiya、Komatsu Keiji、Shiba Takahiko、Takeuchi Yasuo、Hirota Tomomitsu、Shimohira Tsuyoshi、Tsuchiya Yosuke、Katagiri Sayaka、Iwata Takanori、Aoki Akira
    • 雑誌名

      Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery

      巻: 41 号: 10 ページ: 549-559

    • DOI

      10.1089/photob.2023.0061

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High‐frequency pulsed diode laser irradiation inhibits bone resorption in mice with ligature‐induced periodontitis2022

    • 著者名/発表者名
      Ohsugi Yujin、Hatasa Masahiro、Katagiri Sayaka、Hirota Tomomitsu、Shimohira Tsuyoshi、Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Tsuchiya Yosuke、Fukuba Shunsuke、Lin Peiya、Toyoshima Keita、Maekawa Shogo、Niimi Hiromi、Iwata Takanori、Aoki Akira
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Periodontology

      巻: 49 号: 12 ページ: 1275-1288

    • DOI

      10.1111/jcpe.13695

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis Administration Induces Gestational Obesity, Alters Gene Expression in the Liver and Brown Adipose Tissue in Pregnant Mice, and Causes Underweight in Fetuses2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida S、Hatasa M、Ohsugi Y、Tsuchiya Y、Liu A、Niimi H、Morita K、Shimohira T、Sasaki N、Maekawa S、Shiba T、Hirota T、Okano T、Hirose A、Ibi R、Noritake K、Tomiga Y、Nitta H、Suzuki T、Takahashi H、Miyasaka N、Iwata T、Katagiri S
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.745117

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-Level Erbium-Doped Yttrium Aluminum Garnet Laser Irradiation Induced Alteration of Gene Expression in Osteogenic Cells from Rat Calvariae2021

    • 著者名/発表者名
      Shimohira Tsuyoshi、Niimi Hiromi、Ohsugi Yujin、Tsuchiya Yosuke、Morita Kazuki、Yoshida Sumiko、Hatasa Masahiro、Shiba Takahiko、Kadokura Hiroshi、Yokose Satoshi、Katagiri Sayaka、Iwata Takanori、Aoki Akira
    • 雑誌名

      Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery

      巻: 39 号: 8 ページ: 566-577

    • DOI

      10.1089/photob.2020.4958

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endotoxemia by Porphyromonas gingivalis Alters Endocrine Functions in Brown Adipose Tissue2021

    • 著者名/発表者名
      Hatasa Masahiro、Ohsugi Yujin、Katagiri Sayaka、Yoshida Sumiko、Niimi Hiromi、Morita Kazuki、Tsuchiya Yosuke、Shimohira Tsuyoshi、Sasaki Naoki、Maekawa Shogo、Shiba Takahiko、Hirota Tomomitsu、Tohara Haruka、Takahashi Hirokazu、Nitta Hiroshi、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 10 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fcimb.2020.580577

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of Ligature-Induced Periodontitis in Mice to Explore the Molecular Mechanism of Periodontal Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Peiya、Niimi Hiromi、Ohsugi Yujin、Tsuchiya Yosuke、Shimohira Tsuyoshi、Komatsu Keiji、Liu Anhao、Shiba Takahiko、Aoki Akira、Iwata Takanori、Katagiri Sayaka
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 16 ページ: 8900-8900

    • DOI

      10.3390/ijms22168900

    • 関連する報告書
      2021 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] エネルギーを用いた薬剤関連性顎骨壊死の新規予防策の開発と分子機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      下平剛,Peiya LIN,大杉勇人,片桐さやか,芝 多佳彦,土谷洋輔,駒津匡二,豊嶋啓汰, 今井千尋,松村俊佑,岩田隆紀,青木 章
    • 学会等名
      第88回口腔病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規マウス歯周炎モデルによる歯周炎発病の時空間解析2022

    • 著者名/発表者名
      劉安豪、林幹人、土谷洋輔、岩田隆紀、中島友紀
    • 学会等名
      第7回日本骨免疫学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 結紮誘導歯周炎モデルマウスを用いたダイオードレーザー照射による歯周炎抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      大杉勇人、畑佐将宏、下平剛、芝多佳彦、駒津匡二、土谷洋輔、福場駿介、新見ひろみ、森田和機、片桐さやか、岩田隆紀、青木章
    • 学会等名
      第65回日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 結紮誘導歯周炎モデルマウスを用いたダイオードレーザー照射による歯周炎抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      大杉勇人、畑佐将宏、下平剛、芝多佳彦、駒津匡二、土谷洋輔、福場駿介、新見ひろみ、森田和機、片桐さやか、岩田隆紀、青木章
    • 学会等名
      第33回 日本レーザー歯学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalisは妊娠中の母体の肥満と胎仔の低体重を引き起こす2021

    • 著者名/発表者名
      吉田澄子、片桐さやか、畑佐将宏、大杉勇人、土谷洋輔、新見ひろみ、下平剛、劉安豪、森田和機、佐々木直樹、前川祥吾、芝多佳彦、新田浩、岩田隆紀
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Low-Level Er:YAG laser irradiation induced alteration of gene expression in rat calvarial osteogenic cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Shimohira T, Niimi H, Ohsugi Y, Tsuchiya Y, Morita K, Yoshida S, Hatasa M, Shiba T, Kadokura H, Yokose S, Katagiri S, Iwata T, Aoki A.
    • 学会等名
      Dental Laser Virtual Scientific Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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