低Ca摂取による顎骨骨粗鬆症が歯周病を進行させるメカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 22K09977
• 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57030:保存治療系歯学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 荘司 佳奈子 東北大学, 歯学研究科, 助教 (90302158)
• 研究分担者: 向阪 幸彦 東北大学, 大学病院, 助教 (10760457) ; 山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 低カルシウム / 歯周組織 / 顎骨骨粗鬆症

研究開始時の研究の概要

Ca摂取不足による骨粗鬆症が歯周病を進行させるメカニズムについて、遺伝子レベルで解明する。初めに、低Ca飼料で実験的骨粗鬆症を惹起し、骨細胞から産生されるRANKLとSclerostinの顎骨上の発現分布の変化を、免疫組織学的に観察する。また、顎骨中の骨代謝関連因子の遺伝子発現量をqRT-PCRで測定する。次に、実験的歯周炎を惹起し、その進行に伴う経時的変化を観察する。最後に、歯周組織の恒常性維持に重要な役割を果たすPLAP-1遺伝子が、上記で観察される変化に与える影響について、PLAP-1 KOマウスを用いて検討する。

研究実績の概要

超高齢社会が進む我が国で高齢者のQOLを維持するためには、口腔機能の維持が不可欠である。加齢で嚥下機能や味覚・嗅覚が低下している状態に、歯周病による歯の喪失が加われば、口腔機能は著しく低下する。その結果、食事摂取量が減少して栄養不良に陥りやすく、サルコペニアやフレイルの発症に至る危険性が高まる。
本研究では、歯槽骨の形態・機能の維持に不可欠な栄養素であるカルシウムに着目し、"カルシウム摂取不足の高齢者が骨粗鬆症に罹患し、歯周病による歯の喪失に至ること"を想定し、そのメカニズムを遺伝子レベルで明らかにして、将来的に歯周治療につなげることを最終目標とした。
今年度は、13週齢のc57BL/6JJclマウス♂に、2種のAIN精製飼料（通常配合あるいは低カルシウム配合飼料）を6週間与えた後に、左右上顎骨第二臼歯に絹糸を結紮し歯槽骨吸収を促進させて、実験的歯周炎を惹起した。その後、経時的（day0, 3, 7, 14)に屠殺し、サンプルを回収した。実験群は、①通常配合／無処置、②通常配合／実験的歯周炎、③低カルシウム配合／無処置、④低カルシウム配合／実験的歯周炎とした。実験的歯周炎を惹起させた群（②、④）では、day3で無処置群（①、③）と比較して急激な体重と摂食量の減少が認められ、その後緩やかに回復した。
また、day14の血清サンプル中のTRACP-5b（破骨細胞にのみ存在する酵素で骨吸収の亢進に伴って血中に漏出）の量をELISAで測定したところ、低カルシウム配合飼料を与えた群（③、④）で検出が認められた。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

得られたサンプルについて、予定していた解析が終了していないものが残っているため。

今後の研究の推進方策

得られたサンプルについて、予定していた解析（マイクロCT,組織解析、ELISAなど）を進める。