咀嚼機能が関節円板の細胞外マトリックス発現と機械的特性に及ぼす影響

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09862
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 溝口 到 東北大学, 歯学研究科, 教授 (20200032)
• 研究分担者: 飯嶋 雅弘 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (20305915) ; 鳥谷 奈保子 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (20433435) [辞退] ; 岡山 三紀 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (30382500) ; 荒川 俊哉 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40306254)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 関節円板 / 細胞外基質 / コラーゲン / プロテオグリカン / 軟食摂取

研究実績の概要

顎関節を構成する主要な細胞外マトリックスは、組織の形態維持、機械的特性、脆弱性および顎関節症などの病的変化において重要な役割を担っている。本研究では、7週齢Wistarラットの切歯部バイトプレートを用いて顎関節の関節荷重を増大させる実験モデルを用い、両群の関節円板について円板組織の機械的特性に関わる主要な細胞外マトリックスであるプロテオグリカン、Ⅰ型、Ⅱ型およびⅢ型コラーゲンの局在と発現にどのような変化が生じるのかについて検討した。
その結果、以下のことが明らかになった。
(1) 2週以降、関節円板後方肥厚部での厚径の増大とトルイジンブルー染色の染色性の亢進（グリコサミノグリカンの集積）がみられた。このグリコサミノグリカンの集積は、関節円板の後方肥厚部に限局しており、この領域が切歯咬合時での機能力の負荷部位であることを示唆している。(2) 顎関節への過重負荷の増大によってプロテオグリカンでは挙上2週でversicanとbiglycanのmRNA発現が亢進し、3週目でdecorinのmRNA発現が亢進した。(3) コラーゲンでは1週後にⅠ型コラーゲンのmRNA発現が減少し、Ⅲ型コラーゲンのmRNA発現が亢進した。3週以降はⅠ型コラーゲンのmRNA発現が亢進し、Ⅲ型コラーゲンのmRNA発現が減少した。Ⅱ型コラーゲンの発現の変化はみられなかった。
以上の結果から、咬合改変に伴う関節荷重の増大は、関節円板の細胞外基質のmRNA発現に影響を及ぼすことが明らかになった。今後は、今まで得られた知見をもとに、さらに円板の細胞外基質のmRNA発現の領域差について検討していく必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] The miR-155-5p inhibits osteoclast differentiation through targeting CXCR2 in orthodontic root resorption (2021)
  • 著者名/発表者名: Jiang H, Kitaura H, Liu L, Mizoguchi I, Liu S.
  • 雑誌名: J Periodontal Res 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/jre.12875.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Inhibition of the CXCL9-CXCR3 axis suppresses the progression of experimental apical periodontitis by blocking macrophage migration and activation (2021)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Venkata Suresh V, Yahata Y, Nakano M, Suzuki S, Suzuki S, Yamada S, Kitaura H, Mizoguchi I, Noiri Y, Handa K, Saito M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 11 ページ: 2613
  • DOI: 10.1038/s41598-021-82167-7.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Local administration of high-dose diabetes medicine exendin-4 inhibits orthodontic tooth movement in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kitaura H, Qi J, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Adya P, Mizoguchi I.
  • 雑誌名: Angle Orthod 巻: 91 ページ: 111-118
  • DOI: 10.2319/021320-103.1.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] TNF-α stimulates the expression of RANK during orthodontic tooth movement. (2020)
  • 著者名/発表者名: Noguchi T, Kitaura H, Ogawa S, Qi J, Shen W-R, Ohori F, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Mizoguchi I
  • 雑誌名: Archives of Oral Biology 巻: 117 ページ: 104796
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2020.104796.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Anti-c-fms antibody prevents osteoclast formation and bone resorption in co-culture of osteoblasts and osteoclast precursors in vitro and in ovariectomized mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nara Y, Kitaura H, Ogawa S, Shen W-R, Qi J, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Pramusita A, Kinjo R, Itaru Mizoguchi I
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 ページ: 6120
  • DOI: 10.3390/ijms21176120.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of bioactive glass coating by electrophoretic deposition on esthetical, bending, and frictional performance of orthodontic stainless steel wire. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi K, Iijima M, Muguruma T, Endo K, Mizoguchi I
  • 雑誌名: Dental Materials Journal 巻: 39 ページ: 593 - 600
  • DOI: 10.4012/dmj.2019-085.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Osteocyte-related cytokines regulate osteoclast formation and bone resorption. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Marahleh A, Ohori F, Noguchi T, Shen WR, Qi J, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 ページ: 5169
  • DOI: 10.3390/ijms21145169.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of a DPP-4 inhibitor on orthodontic tooth movement and associated root resorption. (2020)
  • 著者名/発表者名: Qi J, Kitaura H, Shen WR, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Adya P, Mizoguchi I
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: 2020 ページ: 7189084
  • DOI: 10.1155/2020/7189084.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Obtaining Primary Osteocytes through Murine Calvarial Fractionation of GFP-Expressing Osteocytes (2020)
  • 著者名/発表者名: Marahleh A, Kitaura H, Ogawa S, Shen WR, Qi J, Ohori F, Noguchi T, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I.
  • 雑誌名: J Vis Exp 巻: 160 ページ: -
  • DOI: 10.3791/61513.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sugar Metabolism of Scardovia wiggsiae, a Novel Caries-Associated Bacterium (2020)
  • 著者名/発表者名: Kameda M, Abiko Y, Washio J, Tanner ACR, Kressirer CA, Mizoguchi I, Takahashi N.
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 11 ページ: 479
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.00479.
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Inhibitory Effect of IL-33 on TNF-α-Induced Osteoclastogenesis and Orthodontic Tooth Movement. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohori F, Kitaura H, Ogawa S, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Diabetes Medicine Glucagon-Like Peptode-1 Receptor Agonist Inhibits Orthodontic Tooth Movement and Root Resorption. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohori F, Kitaura H, Shen WR, Ogawa S, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Diabetes medicine DPP-4 inhibitor inhibits orthodontic tooth movement and associated root resorption in mouse tooth movement model. (2020)
  • 著者名/発表者名: Noguchi T, Kitaura H, Qi J, Ogawa S, Ohori F, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] TNF-α stimulates the expression of RANK during orthodontic tooth movement. (2020)
  • 著者名/発表者名: Noguchi T, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Role of TNF-α-responsible stromal clls to osteoclast and odontoclast formation during orthodontic tooth movement. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ogawa S, Kitaura H, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Statistical and clinical survey of congenital disease patients in the past 10-year period in Tohoku University Hospital Department of orthodontics. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki S, Kitaura H, Maeda T, Ogawa S, Ogura H, Kameda M, Kinjo R, Shigemi S, Numazaki K, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Craniofacial characteristics, malocclusions and successful orthodontic treatment results in 3 Diamond Blackfan Syndrome patients. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki S, Kitaura H, Yoshida M, Mayama A, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Micro-osteoperforations induce TNF-α expression and accelerate orthodontic tooth movement in mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kinjo R, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Mizoguchi I.
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Solt-sensitive hypertension exacerbates osteoclastogenesis and bone resorption in vivo. (2020)
  • 著者名/発表者名: Pramusita A, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] TNF-α induces orthodontic tooth movement and enhances osteocyte RANKL expression by activating MAPKs and NFκB pathway. (2020)
  • 著者名/発表者名: Marahleh A, Kitaura H, Ohori F, Ogawa S, Noguchi T, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I.
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Facial asymmetry and unilateral condylar hyperplasia treated with ipsilateral condylectomy and orthodontic treatment. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kishikawa A, Fukunaga T, Nogami S, Seiryu M, Shigemi S, Kumamoto H, Takahashi T, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Three-dimensional evaluation of temporomandibular joint cavity in three cases with severe skeletal asymmetry and occlusal cant. (2020)
  • 著者名/発表者名: Oyanagi T, Maeda T, Yoshizawa M, Kimura S, Mayama A, Seiryu M, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Treatment of open bite and unilateral scissors bite with orthodontic anchor screws in a middle-age (2020)
  • 著者名/発表者名: Oyanagi T, Yoshida M, Mayama A, Masahiro Seiryu M, Itaru Mizoguchi
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Five-year clinical investigation of orthodontic anchow screw used for surgical orthodontic treatment (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki S, Mayama A, Oyangi T, Ito A, Ogura H, Seiryu M, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 3D evaluation of changes in the alveolar bone due to upper anterior teeth retraction with orthodontic anchor screws. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito A, Mayama A, Oyanagi T, Sasaki S, Ogura H, Seiryu M, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 3D cast analysis of 10 years retention case treated with miniscrews for distalization of maxillary molar. (2020)
  • 著者名/発表者名: Irie D, Oyanagi T, Ito-Okubo M, Mayama A, Seiryu M, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 9th International Orthodontic Congress
  • 国際学会