| 研究課題/領域番号 |
23K19696
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0907:口腔科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
瀬々 起朗 九州大学, 大学病院, 助教 (60982626)
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| 研究期間 (年度) |
2023-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 肥満・糖尿病関連歯周炎 / インスリン抵抗性 / 血管内皮細胞 / インスリン感受性改善薬 / 糖尿病関連歯周炎 / 創傷治癒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
糖尿病では創傷治癒能力や免疫機能の低下により、歯周病治療に対して抵抗性を示す。一方で、糖尿病合併症の病態形成には組織局所的なインスリン抵抗性が重要な役割を担うことが明らかとなっている。
本研究では、インスリン感受性改善薬を歯肉内へ局所投与することにより、歯肉でインスリン抵抗性を生じることが確認されている高脂肪食負荷マウスにおいて、絹糸結紮による実験的歯周炎からの治癒効率の向上が得られるかどうかを検証する。
本研究の推進により、糖尿病患者における歯周治療効果の増大と外科手術の適応拡大の実現に繋がるとともに、創傷治癒促進に寄与する新たな因子の発見に資することが期待される
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| 研究実績の概要 |
メトホルミンとイメグリミンの至適濃度を確かめるため、in vitroでは高血糖培地にて培養したマウス腎小血管内皮細胞株(TKD2細胞)とマウス初代肺胞内皮細胞にメトホルミンとイメグリミン（100nM、250nM、500nM)を添加し、24時間後インスリン刺激を行った場合のAktのリン酸化はメトホルミン・イメグリミンともに250nMで最もAktのリン酸化が亢進していることが確認された。
一方、60%高脂肪食を8週間付与した14週齢のC57B/6Jマウスにメトホルミン(50mg/kg、150mg/kg、250mg/kg)を両側上顎第二臼歯周囲に歯肉内投与を1週間行いex vivoにて歯肉にインスリン刺激を行った場合、250mg/kgのメトホルミンを歯肉内投与をしたマウスの歯肉のAktのリン酸化が最も亢進していることを確認した。
現在、血管内皮細胞特異的インスリン受容体欠損(VEIRKO)マウスと同腹仔WTマウスの上顎第二臼歯を7-0絹糸結紮を２週間行い、その後250mg/kgのメトホルミンを１週間歯肉内投与を行った場合の歯槽骨吸収量の変化と結紮周囲歯肉の遺伝子変化、好中球浸潤、破骨細胞数の変化について検討の準備を行っている。この結果に踏まえ、骨吸収後にメトホルミンやイメグリミンを歯肉内投与した場合の最も骨吸収が回復した日数を追加で検討する予定である。In vitroでは高血糖培地にて培養されたTKD2細胞にてインスリンを処理する前に24時間メトホルミン処理を行い、LPSおよびTNFα刺激を場合のVCAM1発現をウエスタンブロットにて解析の準備を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
雄性のVEIRKOマウスと同腹仔WTマウスの出生が少なく、In vivoの実験に支障を来たした。現在は交配ペアを増やし、雄性のマウスの繁殖に成功したため、In vivoとex vivo実験の準備を進めているところである。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、マウスにメトホルミンとイメグリミン投与後の歯肉中の糖代謝・ミトコンドリア機能改善の評価を確認するためフラックスアナライザーを用いて酸素消費速度や細胞外酸性化速度の測定を行う予定である。
また、絹糸結紮を行ったマウスにメトホルミンやイメグリミンの投与を行った場合の遺伝子発現、電子顕微鏡での歯肉中のミトコンドリア形態や組織切片上のAkt,Erk,eNOSといったインスリンシグナルの比較を免疫蛍光染色にて行う予定である
さらに60%HFDマウスの歯肉のメトホルミンやイメグリミン投与による創傷治癒促進効果について各条件の歯肉からRNAを抽出してRNA-Sequenceを行い、発現量の高い因子を選択し、その遺伝子をWTマウスの血管内皮細胞に過剰発現あるいはノックダウンを行い、血管内皮細胞の増殖能や代謝変化を確認する予定である。
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