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2019 年度 実施状況報告書

フッ素による歯周病態のメタボリックコントロールを目指す基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K10150
研究機関岡山大学

研究代表者

堀 綾花  岡山大学, 大学病院, 医員 (80828715)

研究分担者 高柴 正悟  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50226768)
久保田 聡  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90221936)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード歯肉 / 線維化 / CCN2 / CCN3 / フッ素イオン
研究実績の概要

本研究の目的は抗う蝕作用を持つフッ素イオンが歯周組織の線維化を抑制するかを、検証することである。その第一段階として、申請時の研究計画通りにマウス線維芽細胞株NIH-3T3を用いた検討をまず行った。通常条件で培養した同細胞にフッ化ナトリウム(NaF)を添加し、抗線維化分子であるCCN3の遺伝子発現誘導が起こるか検証したところ、NAFの存在の如何にかかわらずCCN3遺伝子発現は定量限界値以下にとどまった。続いて、TGF-betaで線維化を誘導した条件でNaFの効果を検討したところ、軟骨様細胞株ではNaFによって線維化分子CCN2の遺伝子発現が抑制されたが、NIH-3T3細胞では逆に強く誘導された。なお、申請時には計画してはいなかったが、この予想外の結果を検証するために、通常条件下におけるNaFのCCN2遺伝子発現に対する影響も検討した。その結果、やはりNaFによるCCN2遺伝子の発現誘導が観察された。ところが興味深いことに、TGF-betaによる線維化誘導によって発現が上昇したI型コラーゲン遺伝子については、仮説通りにNaFによって抑制された。これらNIH-3T3による実験結果は,2つの意味で重要である。1)NaFが線維化とはI型コラーゲンの増産に他ならないので、NaFの抗線維化作用がここに立証され、本研究を発展させる根拠が得られたこと、2)NaFがCCN2産生を誘導しつつ線維化を抑制するという事実は、CCN2が線維化を引き起こすとされてきた従来の定説を覆すものであること。今後は、これらを踏まえつつ、次年度の研究に進むことになる。次の研究ステップは、ヒト歯肉線維芽細胞を用いて同様の結果が得られるかを検証する実験である。当初の計画ではヒト正常歯肉から得られた線維芽細胞をそのまま用いる予定であったが、実験系の安定性を考慮して、これを不死化した細胞株を樹立して、検討を行うことにした。幸い初年度に、この細胞の樹立は完了できている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

実験は申請時の研究計画に沿って順調に実施することができた。そしてその結果は、重要なところでは当初の仮説通りであり、研究計画の変更は必要ない。またこれと同時に予想していなかった事実が明らかになったため、当初の研究計画にはなかった実験なども行う必要が出てきた。つまり研究は予定通り進展しているだけでなく、新たな方向へも広がりを見せているため上記のように評価した。

今後の研究の推進方策

今後も申請時の研究計画に則り、不死化したヒト正常歯肉線維芽細胞を用いて、NaFの線維化抑制効果を検証から始める。なおこの細胞株の樹立と使用については「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」に則り、所定の手続きを経て岡山大学医療系部局生命倫理審査委員会研究倫理審査専門委員会の承認をすでに得ている。これに加えて次年度以降は、NaFがCCN2遺伝子発現に対して、軟骨細胞と線維芽細胞において逆方向の制御を行うメカニズム、およびNaFが線維芽細胞でCCN2産生を誘導しつつも、どのような分子メカニズムで線維化を抑制できるのかについても検討し、フッ素の新たな作用を探ってみたい。

次年度使用額が生じた理由

消耗品等について、予定していた額よりも僅かではあるが差額が生じたため、次年度使用額が生じたが、次年度に使用する消耗品の費用に充当する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Suppression of adipocyte differentiation by low-intensity pulsed ultrasound via inhibition of insulin signaling and promotion of CCN family protein 22020

    • 著者名/発表者名
      Nishida T, Nagao Y, Hashitani S, Yamanaka N, Takigawa M, Kubota S
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Biochemistry

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/jcb.29680

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antimicrobial and antibiofilm effects of abietic acid on cariogenic Streptococcus mutans2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Y, Ito T, Yamashiro K, Mineshiba F, Hirai K, Omori K, Yamamoto T, Takashiba S
    • 雑誌名

      Odontology

      巻: 108 ページ: 57-65

    • DOI

      10.1007/s10266-019-00456-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of matricellular CCN2 deposited by osteocytes in osteoclastogenesis and osteoblast differentiation2019

    • 著者名/発表者名
      Nishida T, Kubota S, Yokoi H, Mukoyama M, Takigawa M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 10913

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47285-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction and characterization of a PGN_0297 mutant of Porphyromonas gingivalis: Evidence of the contribution of PGN_0297 to gingipain activity2019

    • 著者名/発表者名
      Ono S, Nakayama M, Tachibana M, Shahriar ASM, Heling W, Takashiba S, Ohara N
    • 雑誌名

      Acta Med Okayama

      巻: 73 ページ: 315-323

    • DOI

      10.18926/AMO/56933

    • 査読あり
  • [学会発表] フッ素イオンによるCCNファミリー遺伝子の制御2020

    • 著者名/発表者名
      水川朋美、西田崇、明石翔、堀彩花、高柴正悟、上岡寛、滝川正春、久保田聡
    • 学会等名
      第40回岡山歯学会学術集会
  • [学会発表] 軟骨細胞での解糖活性によるCCN3遺伝子の発現調節2020

    • 著者名/発表者名
      水川朋美、西田崇、明石翔、堀彩花、高柴正悟、上岡寛、滝川正春、久保田聡
    • 学会等名
      第61回日本生化学会中国・四国支部例会
  • [学会発表] Long noncoding RNAs that regulate CCN22019

    • 著者名/発表者名
      Kubota S, Ishikawa T, Mizukawa T, Kondo S, El-Seoudi A, Nishida T, Hattori T, Kawata K, Furumatsu T, Takarada T, Ono M, Takigawa M
    • 学会等名
      The 10th International Workshop of CCN Family of Genes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of CCN2 produced by osteocytes in bone remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      Nishida T, Kubota S, Yokoi H, Mukoyama M, Takigawa M
    • 学会等名
      The 10th International Workshop of CCN Family of Genes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 癌抑制遺伝子PDGFRLはCCN2、CCN3による軟骨細胞増殖と分化の制御を抑制する。2019

    • 著者名/発表者名
      河田かずみ、久保田聡、滝川正春
    • 学会等名
      第11回日本CCNファミリー研究会
  • [学会発表] 癌抑制遺伝子PDGFRLはCCN2、CCN3のデコイ受容体として軟骨細胞増殖と分化を制御する。2019

    • 著者名/発表者名
      河田かずみ、久保田聡、滝川正春
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] Angiotensin IIによる軟骨変性作用とそのCCN2による制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      西田崇、滝川正春、久保田聡
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] 軟骨細胞の分化過程におけるCCN2の発現変動の意義2019

    • 著者名/発表者名
      村瀬友里香、青山絵理子、鈴木康弘、佐々木朗、久保田聡、佐藤靖史、滝川正春
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学年会
  • [学会発表] CCN2、CCN3による軟骨細胞増殖と分化の制御を抑制する癌抑制遺伝子PDGFRL2019

    • 著者名/発表者名
      河田かずみ、久保田聡、滝川正春
    • 学会等名
      第40回岡山歯学会

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公開日: 2021-01-27  

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