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2019 年度 実績報告書

骨細胞性骨溶解を基軸とした歯牙移動制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H04413
研究機関岡山大学

研究代表者

石原 嘉人  岡山大学, 歯学部, 博士研究員 (70549881)

研究分担者 飯村 忠浩  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20282775)
早野 暁  岡山大学, 大学病院, 講師 (20633712)
上岡 寛  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (80253219)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード骨細胞性骨溶解 / 骨細胞 / Sclerostin / 歯牙移動
研究実績の概要

骨細胞性骨溶解は骨細胞が破骨細胞の様に骨基質を溶解し、生体にミネラルを供給するという概念で、骨代謝学領域で再注目されている事項である。本研究は、矯正学的歯の移動で起こる骨改造に骨細胞性骨溶解が及ぼす影響を生体バイオイメージングとマウスジェネティクスを用いて検討を行い、歯牙移動制御に関与する分子機構を明らかにする。そして、矯正歯科治療期間短縮への臨床展開を見据えた研究基盤の確立する事を目的としている。令和元年度実施計画では、マウスを用いた実験的歯の移動モデルを用い、骨細胞性骨溶解の変動について時空間的解析を行う予定であったが、進捗状況に若干の遅れが生じている。これは、主要な解析手法として用いる電子顕微鏡用の標本作成に時間を要しているためである。他方、本研究代表者は骨細胞が分泌するCathepsin Kが骨細胞性骨溶解を含めた授乳中の骨代謝調節に寄与し、それが副甲状腺ホルモンの作用を負に調節するためである事を明らかにし、これらの結果をJ Clin Invest誌にて論文報告を行った。さらに、矯正学的歯の移動で起こる骨改造について、歯根膜からの細胞内カルシウムシグナルが重要な役割をなす事を見出し、これらの結果をFASEB J誌にて論文報告を行った。今後は電子顕微鏡用標本数の削減を考慮しつつ解析を進める一方、過去3年間の研究で得られた結果と骨細胞性骨溶解との関連性について研究を発展させていく予定である。

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

電子顕微鏡での観察に必要な標本作成に時間を要しているためである。Backscatter画像の取得並びに定量解析可能な画像取得のための標本作成工程には様々なステップが必要となるためである。

今後の研究の推進方策

電子顕微鏡での観察に必要な標本作成及び解析は、工程に様々なステップが必要となっている。そのため、最終的な結果を得るまでに当初の予定以上の期間を要している。今後の推進方策として、定量解析に用いる標本数を当初の予定よりも少なくし、結果の迅速な判定を試みる。また、関与が想定されるシグナル因子についてin vitroでの検討を先行して行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Cathepsin K-deficient osteocytes prevent lactation-induced bone loss and parathyroid hormone suppression.2019

    • 著者名/発表者名
      Sutada Lotinun, Yoshihito Ishihara, Kenichi Nagano, Riku Kiviranta, Vincent, T. Carpentier, Lynn Neff, Virginia Parkman, Noriko Ide, Dorothy Hu, Pamela Dann, Daniel Brooks, Mary L. Bouxsein, John J. Wysolmerski, Francesca Gori, Roland Baron
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: 128 ページ: 3058-3071

    • DOI

      doi: 10.1172/JCI122936.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of intracellular Ca2+-based mechanotransduction of human periodontal ligament fibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Ei Ei Hsu Hlaing, Yoshihito Ishihara, Ziyi Wang, Naoya Odagaki, Hiroshi Kamioka
    • 雑誌名

      FASEB Journal

      巻: 33 ページ: 10409-10424

    • DOI

      doi: 10.1096/fj.201900484R. Epub 2019 Jul 15.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ギャップ結合を介した歯根膜細胞間コミュニケーションは骨代謝を司る:組織ライブイメージングによる検討2019

    • 著者名/発表者名
      石原 嘉人, イスライン イ, 王 紫儀, 菅原 康代, 上岡 寛
    • 学会等名
      第78回日本矯正歯科学会大会
  • [学会発表] Periodontal ligament fibroblast mechanotransduction: Intracellular Ca 2+ signaling in tooth movement-initiated alveolar bone remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      Ei Hsu Hlaing E, Ishihara Y, Wang Z, Odagaki N, Kamioka H
    • 学会等名
      第78回日本矯正歯科学会大会
  • [学会発表] Circadian rhythm impact mechanical force induced changes of spatial distribution of sclerostin2019

    • 著者名/発表者名
      Ziyi Wang, Yoshihito Ishihara, Naoya Odagaki, , Ei Ei Hsu Hlaing, Tomoyo Tanaka, Ryuta Osumi,Yoshitaka Kameo, Lynda Bonewald, Noriaki Kawanabe, Hiroshi Kamioka
    • 学会等名
      第78回日本矯正歯科学会大会
  • [学会発表] Augmented mechano-induced Ca2+ oscillations in periodontal ligament fibroblast control bone remodeling via Rankl/Opg and canonical Wnt/β-catenin signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Ei Hsu Hlaing E, Ishihara Y, Wang Z, Odagaki N, Kamioka H
    • 学会等名
      The ASBMR 41th Annual Meeting
    • 招待講演
  • [学会発表] Connexin43 hemichannels mediate intracellular Ca2+-regulated mechanotransduction in osteocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Y, Wang Z, Odagaki N, Ei Hsu Hlaing E, Sugawara Y, Kamioka H
    • 学会等名
      The ASBMR 41th Annual Meeting
    • 招待講演
  • [学会発表] Circadian rhythm involves in the mechanical force induced changes of spatiotemporal expression pattern of sclerostin2019

    • 著者名/発表者名
      Ziyi Wang, Yoshihito Ishihara, Naoya Odagaki, , Ei Ei Hsu Hlaing, Tomoyo Tanaka, Ryuta Osumi, Noriaki Kawanabe, Hiroshi Kamioka
    • 学会等名
      The ASBMR 41th Annual Meeting
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanical Loading-induced Changes in the Sclerostin Distribution around Osteocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Osumi R, Wang Z, Ishihara Y, Odagaki N, Iimura T, Kamioka H
    • 学会等名
      The ASBMR 41th Annual Meeting
    • 招待講演
  • [学会発表] 上顎第一大臼歯の異所萌出と顎顔面領域の形態学的特徴との関連2019

    • 著者名/発表者名
      松田 祐典, 石原 嘉人, 橋本 真奈, 上岡 寛
    • 学会等名
      第62回中・四国矯正歯科学会大会
  • [学会発表] 歯の移動に伴う歯槽骨でのSclerostin 産生とその制御機構について2019

    • 著者名/発表者名
      上岡 寛, 小田垣 直弥, 王 紫儀, イスライン イ, 石原 嘉人
    • 学会等名
      第5回日本骨免疫学会
  • [学会発表] 歯の移動によるSclerostin 産生と骨代謝制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小田垣 直弥, 石原 嘉人, 王 紫儀, イスライン イ, 上岡 寛
    • 学会等名
      第39回骨形態計測学会
    • 国際学会
  • [学会発表] Sclerostinの機械的負荷による分布域変化の新たな機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      大住 隆太, 王 紫儀, 石原 嘉人, 小田垣 直弥, 飯村 忠浩, 上岡 寛
    • 学会等名
      第39回骨形態計測学会
  • [学会発表] Mechano-induced intracellular Ca2+ oscillations and its role in mechanotransduction of human PDL2019

    • 著者名/発表者名
      Ei Hsu Hlaing E, Ishihara Y, Wang Z, Odagaki N, Kamioka H
    • 学会等名
      第39回骨形態計測学会
  • [学会発表] Augmented mechano-induced Ca2+ oscillations in periodontal ligament fibroblast control bone remodeling via Rankl/Opg and canonical Wnt/β-catenin signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Ei Hsu Hlaing E, Ishihara Y, Wang Z, Odagaki N, Kamioka H
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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