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歯周組織の振動刺激応答機構の解明 ー分子基盤の解析とその臨床応用ー

研究課題

研究課題/領域番号 26462963
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 歯科医用工学・再生歯学
研究機関東北大学

研究代表者

千葉 美麗  東北大学, 歯学研究科, 講師 (10236820)

研究分担者 五十嵐 薫  東北大学, 歯学研究科, 教授 (70202851)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード振動 / 周波数 / 加速度 / 骨芽細胞 / iPS細胞 / 歯科矯正学的歯の移動 / 歯周組織 / 骨密度 / 破骨細胞 / 振動刺激 / 骨形成 / 血流 / ERK1/2 / アクチンストレスファイバー / ビンキュリン / 接着斑 / リモデリング / メカニカルストレス / 配向性
研究成果の概要

振動刺激により歯周組織が活性化されることが明らかとなってきているが、不明な点が多い。本研究では、マウス骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞を培養し、振動刺激を負荷して細胞を解析した。振動刺激は骨芽細胞分化を促進し、その効果は加速度の影響が重要であることが明らかとなった。また、生体内における振動刺激による影響は、臨床的歯の移動モデルラットの歯およびその周囲組織に振動刺激を負荷して解析した。麻酔下での骨および周囲組織の経時的変化をマイクロCTにより解析定量し、振動刺激の効果を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯科矯正治療には長期間を要する事が多く、治療の長期化に伴って齲蝕(むし歯)や歯周病などの問題が発生し、患者の精神的負担も大きい。また、治療期間の長期化は、重篤な副作用のひとつである歯根吸収の発現と関連性が高いことが報告され、治療期間を短縮する方法が求められている。
本研究では、振動刺激により歯周組織を活性化する刺激条件を解明した。副作用がなく生理的かつ速やかな骨改造制御の開発は、治療における骨吸収と骨形成の制御(矯正治療速度制御、副作用防止、動的治療期間および保定期間の短縮、術後経過の安定)、歯科インプラント植立時の新生骨再生、抜歯後の治癒促進などへの応用が期待される。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Transfer of the bone morphogenetic protein 4 gene into rat periodontal ligament by in vivo electroporation2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya S, Chiba M, Kishimoto KN, Nakamura H, Tsuchiya M, Hayashi H
    • 雑誌名

      Archives of Oral Biology

      巻: 74 ページ: 123-132

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2016.11.013

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vibrational stimulation induces osteoblast differentiation and the upregulation of osteogenic gene expression in vitro.2016

    • 著者名/発表者名
      Ota T, Chiba M, Hayashi H
    • 雑誌名

      Cytotechnology

      巻: 68 号: 6 ページ: 2287-2299

    • DOI

      10.1007/s10616-016-0023-x

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The novel bisphosphonate disodium dihydrogen-4-[(methylthio) phenylthio] methanebisphosphonate increases bone mass in post-ovariectomy rats2016

    • 著者名/発表者名
      Aiko Takizawa, Mirei Chiba, Takeru Ota, Mayumi Yasuda, Keiko Suzuki, Takuya Kanemitsu, Takashi Itoh, Hisashi Shinoda, Kaoru Igarashi
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 130 号: 1 ページ: 37-50

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2016.04.011

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 卵巣摘出ラット脛骨のマイクロCT解析2016

    • 著者名/発表者名
      滝澤愛子,太田岳,安田真弓,林 治秀,篠田 壽,千葉美麗
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 16 号: 2 ページ: 140-146

    • DOI

      10.11395/jjsem.16.140

    • NAID

      130005165140

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 歯周組織の細胞バイオメカニクス2016

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 65 ページ: 150-157

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 細胞培養系への振動刺激により細胞培養表面に生じるひずみ評価と細胞分化に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      太田岳、千葉美麗、林治秀
    • 雑誌名

      日本実験力学会講演論文集

      巻: 14 ページ: 45-46

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 新規ビスホスホネート[4-(methylthio) phenylthio] methanebisphosphonate(MPMBP)が骨粗鬆症モデルラットの骨に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤愛子, 千葉美麗,太田 岳,安田真弓,林 治秀,五十嵐薫,篠田 壽
    • 雑誌名

      Clinical Calcium

      巻: 24 ページ: 148-148

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動刺激による培養骨芽細胞の石灰化亢進メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗, Sanicha Yaklai, Roan Pechayco
    • 学会等名
      The 18th Conference on Biomechanics in Niigata
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程における骨代謝活性の亢進現象2018

    • 著者名/発表者名
      阿部陽子、千葉美麗、斉藤志都、鈴木飛佳里、野上晋之介、山内健介、高橋哲
    • 学会等名
      第28回日本顎変形症学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Acceleratory Phenomenon of Bone Metabolic Activity after Orthognathic Surgery2018

    • 著者名/発表者名
      Mirei Chiba, Yoko Abe, Sanicha Yaklai, Roan Pechayco, Tetsu Takahashi
    • 学会等名
      96th IADR/PER General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メカニカルストレスに対するiPS細胞の細胞応答2018

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗、安田真弓、ロアン ペチャイコ、サニーシャ ヤクライ
    • 学会等名
      2018年度日本実験力学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歯周組織の振動シグナル応答ー歯周組織リモデリングを制御する振動シグナル応答機構の解明と臨床応用への展開基盤ー2018

    • 著者名/発表者名
      千葉 美麗
    • 学会等名
      日本実験力学会 多分野交流分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨離断を伴う顎矯正手術後の治癒過程における骨代謝活性の亢進現象2018

    • 著者名/発表者名
      Sanicha Yaklai, Roan Pechayco, 阿部陽子, 高橋 哲, 千葉美麗
    • 学会等名
      第39回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 幼若ラットへの新規ビスホスホネートMPMBP全身投与の影響2018

    • 著者名/発表者名
      長岡正博、千葉美麗、篠田 壽、鈴木恵子
    • 学会等名
      第39回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯周組織の骨代謝活性の亢進誘導2018

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗, 阿部陽子, Sanicha Yaklai, Roan Pechayco
    • 学会等名
      第17回 バイオメカニクス分科会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The Novel Bisphosphonate Regulates Osteoclastogenesis, Osteogenesis, and Adipogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Mirei Chiba, Aiko Takizawa, Takeru Ota, Mayumi Yasuda, Keiko Suzuki, Kaoru Igarashi, Hisashi Shinoda
    • 学会等名
      95th General Session & Exhibition of the IADR/46th AADR/41st CADR
    • 発表場所
      Moscone West, San Francisco, CA 94103, USA.
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Cyclic Tensile Strain on Mouse Stem Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Mayumi YASUDA, Mirei CHIBA, Shiho KATSUKI, Michiko MATSUOKA, Kaoru IGARASHI, Haruhide HAYASHI
    • 学会等名
      95th General Session & Exhibition of the IADR/46th AADR/41st CADR
    • 発表場所
      Moscone West, San Francisco, CA 94103, USA.
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel bisphosphonate, [4- (methylthio) phenylthio] methanebisphosphonate, facilitates bone formation by local administration to the alveolar bone in rats2017

    • 著者名/発表者名
      Aiko Takizawa, Mirei Chiba, Yuka Narusawa, Makoto Nishimura, Takeru Ota, Mayumi Yasuda, Keiko Suzuki, Haruhide Hayashi, Kaoru Igarashi, Hisashi Shinoda
    • 学会等名
      The 2017 Japan-NIH joint Symposium
    • 発表場所
      Seiryo Auditorium, Seiryo Campus , Tohoku University, Japan.
    • 年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規ビスホスホネートMPMBPがラット骨形成に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      滝澤愛子、千葉美麗、安田真弓、鈴木恵子、篠田 壽、五十嵐薫
    • 学会等名
      第76回 日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 顎矯正手術後の治癒過程における血清骨代謝マーカーとCirculating osteoblast-lineage cellsの解析2017

    • 著者名/発表者名
      阿部陽子, 千葉美麗, 鈴木飛佳理, 山口佳宏, 片岡良浩, 野上晋之介, 山内健介, 高橋哲
    • 学会等名
      第62回日本口腔外科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of cyclic tensile strain on mouse stem cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Yasuda, Mirei Chiba, Shiho Katsuki, Michiko Matsuoka, Kaoru Igarashi, Haruhide Hayashi
    • 学会等名
      95th General Session & Exhibition of the IADR/46th Annual Meeting of the AADR/41st Annual Meeting of the CADR
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel bisphosphonate regulates osteoclastogenesis, osteogenesis, and adipogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Mirei Chiba, Aiko Takizawa, Takeru Ota, Mayumi Yasuda, Keiko Suzuki, Kaoru Igarashi, Hisashi Shinoda
    • 学会等名
      95th General Session & Exhibition of the IADR/46th Annual Meeting of the AADR/41st Annual Meeting of the CADR
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 振動刺激に対する骨芽細胞のメカノセンシング2017

    • 著者名/発表者名
      太田 岳、千葉美麗、安田真弓、林 治秀
    • 学会等名
      第38回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 発表場所
      仙台サンプラザ、仙台市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 【臨床セミナー2:理学療法と矯正歯科治療】振動刺激による歯周組織の賦活化 ~矯正学的歯の移動の促進効果に関する研究~2016

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗
    • 学会等名
      第75回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      アスティ徳島・むらさきホール、徳島市
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロCTを用いたラット脛骨の解析―力学的マーカーと組織学的および細胞生物学的マーカーの関連―2016

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗,滝澤愛子,太田岳,安田真弓,林治秀
    • 学会等名
      日本実験力学会2016年年次講演会
    • 発表場所
      近畿大学東大阪キャンパス、東大阪市
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 力学的振動刺激に対する細胞応答 ―リアルタイムPCR法を用いた遺伝子発現のための基礎的データ解析―2016

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗,太田岳,安田真弓,林治秀
    • 学会等名
      日本実験力学会2016年年次講演会
    • 発表場所
      近畿大学東大阪キャンパス、東大阪市
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Osteoblast Mechanosensing by Vibration: Cytoskeletal Changes and Signal Transduction2016

    • 著者名/発表者名
      M. Chiba, T. Ota, M. Yasuda, H. Hayashi
    • 学会等名
      94th General Session and Exhibition of the IADR/AADR/APR
    • 発表場所
      COEX Convention & Exhibition Center, Seoul, Republic of Korea.
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 振動刺激のアナボリックな作用に関する細胞生物学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗
    • 学会等名
      The 15th Conference on Biomechanics in Matsushima
    • 発表場所
      パレス松島、宮城県
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The Effect of Vibrational Strain on Osteoblasts Cultured on A Type I Collagen-coated Silicone Membrane2015

    • 著者名/発表者名
      Takeru OTA, Mirei CHIBA and Haruhide HAYASHI
    • 学会等名
      10th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (10th ISEM '15-Matsue)
    • 発表場所
      Kunibikimesse, Shimane Prefectural Convention Center, Matsue, Japan
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of mechanical stretch on mouse iPS cell line2015

    • 著者名/発表者名
      Mayumi YASUDA, Mirei CHIBA, Takeru OTA, Aiko TAKIZAWA, Kaoru IGARASHI
    • 学会等名
      10th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (10th ISEM '15-Matsue)
    • 発表場所
      Kunibikimesse, Shimane Prefectural Convention Center, Matsue, Japan
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 卵巣摘出骨粗鬆症モデルラットへの新規ビスホスホネート投与による骨量改善と作用機序について2015

    • 著者名/発表者名
      滝澤愛子,千葉美麗,太田岳,安田真弓,鈴木恵子,篠田壽,五十嵐 薫
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] in vitro振動刺激負荷装置の開発と振動刺激が培養骨芽細胞分化に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      太田岳,千葉美麗,林治秀
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 幹細胞の未分化性に与える力学的刺激の影響に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      安田真弓,千葉美麗,太田岳,滝澤愛子,五十嵐薫
    • 学会等名
      日本実験力学会2015年度年次講演会
    • 発表場所
      新潟大学工学部、新潟市
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨芽細胞へのin vitro振動刺激負荷システムの確立と培養表面の動的ひずみ様相~周波数と加速度が骨芽細胞分化に与える影響~2015

    • 著者名/発表者名
      太田岳,千葉美麗,安田真弓,林治秀
    • 学会等名
      日本実験力学会2015年度年次講演会
    • 発表場所
      新潟大学工学部、新潟市
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスホスホネート投与が骨組織に与える影響とその考察2015

    • 著者名/発表者名
      千葉美麗、滝澤愛子、太田 岳、安田真弓
    • 学会等名
      The 14th Conference on Biomechanics in Niigata
    • 発表場所
      新潟大学(新潟市)
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスiPS細胞に及ぼす伸展刺激の影響2014

    • 著者名/発表者名
      安田真弓、千葉美麗、太田 岳、滝澤愛子、五十嵐薫
    • 学会等名
      第75回日本矯正歯科学会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規ビスホスホネートが卵巣摘出ラットの骨形成に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤愛子、千葉美麗、太田 岳、安田真弓、鈴木恵子、篠田 壽、五十嵐 薫
    • 学会等名
      第75回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動刺激によるマウス骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞の分化誘導2014

    • 著者名/発表者名
      太田 岳、千葉美麗、滝澤愛子、林 治秀
    • 学会等名
      第75回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞培養系への振動刺激により細胞培養表面に生じるひずみ評価と細胞分化に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      太田岳、千葉美麗、林治秀
    • 学会等名
      日本実験力学会2014年度年次講演会
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路工学キャンパス(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 力学的振動刺激はマウス骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞の骨形成分化を促進する2014

    • 著者名/発表者名
      太田 岳、千葉美麗、林 治秀
    • 学会等名
      第32回骨代謝学会学術大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規ビスホスホネートMPMBPが骨粗鬆症モデルラットの骨形成に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤愛子、千葉美麗、太田岳、安田真弓、鈴木恵子、篠田 壽、五十嵐薫
    • 学会等名
      第35回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      万国津梁館(沖縄)
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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