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2019 年度 実施状況報告書

コールドレーザーを応用した歯の移動時の歯周組織代謝誘導能と疼痛軽減の作用機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10385
研究機関広島大学

研究代表者

國松 亮  広島大学, 病院(歯), 講師 (40580915)

研究分担者 谷本 幸太郎  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20322240)
阿部 崇晴  広島大学, 病院(歯), 助教 (20806682)
廣瀬 尚人  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (50611935)
吉見 友希  広島大学, 病院(歯), 病院助教 (50707081)
柄 優至  広島大学, 病院(歯), 助教 (50737682)
堀江 佳代  広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (50784253) [辞退]
中島 健吾  広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (60823200) [辞退]
粟田 哲也  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (90758179)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード歯学
研究実績の概要

本研究では、コールドレーザー照射が歯周組織構成細胞の細胞増殖能および基質代謝能に及ぼす影響について検討した。
910 nm が主波長である高周波半導体レーザーを使用した。また、歯周組織構成細胞に対して、高周波半導体レーザーを照射したところ、BrdU assayにて細胞増殖能が亢進された。さらに、レーザー照射による各細胞増殖時の動態変化と損傷された細胞の修復能について、生細胞イメージング IncucyteTMZOOM を用いてリアルタイムに解析した。以上の結果より、910 nmの高周波半導体レーザー照射によって細胞修復能が亢進された。そして、基質代謝能についての検証では、歯周組織構成細胞に対して、910nmの高周波半導体レーザーを照射したところ、基質代謝能に大きな影響を及ぼすことが示された。
また、骨芽細胞株にNd:YAGレーザーを照射し、細胞の修復能について、生細胞イメージング IncucyteTMZOOM を用いてリアルタイムに解析した。Nd:YAGレーザー照射群は非照射群と比較して、有意に細胞修復能を亢進させた。その作用機序としてATPの亢進が示された。以上の結果は、Lasers Med Sci. に掲載された(Tsuka Y, Kunimatsu R et al., 34(1):55-60, 2019)。
一方、動物実験の検証として、まずEr -YAGレーザーを用いて検証した。実験的歯の移動ラットにおいて、ずEr -YAGレーザーしたところ、レーザー照射群は非照射群と比較して、有意に歯の移動が亢進された。以上の結果は、J Oral Sci. (Tsuka Y , Kunimatsu R et al, 61(1):67-72,2019) 次年度は、歯周組織構成細胞を用いて詳細な機序解明を行うとともに、実験的歯の移動に対するレーザー照射が歯周組織代謝と疼痛抑制に及ぼす影響を検討する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していた通り、実験が進行しているため、また論文を受理されているため、概ね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

次年度の実験計画として、実験的歯の移動に対するレーザー照射が歯周組織代謝と疼痛抑制に及ぼす影響を検討する。
まず、当講座の手技に準拠し、ラットの上顎門歯と第一臼歯間にクローズドコイルを装着し、門歯を固定源として第一臼歯を近心に移動させる。各照射条件のレーザー照射について、比較・検証する。歯の移動量は、現有の μCT にて評価する。レーザー照射開始後、ラットの灌流固定を行い、摘出・脱灰した後、現有の全自動包埋装置およびパラフィン包埋装置 にて包埋し、組織切片を作製する。歯周組織は、骨代謝関連マーカーの免疫組織化学染色を用いて評価する。また、中脳路核や三叉神経節部を凍結させる。その後、連続凍結切片を作製し、免疫染色ならびに蛍光免疫染色を行い、反応部位におけるマイクログリア、アストロサイト及びそれぞれの神経ペプチドやc-fos 蛋白の局在を評価する。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由と使用計画として、当初の実験計画より消耗品購入が多少変化したため

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

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 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Examination of the effect of combined use of Nd: YAG laser irradiation and mechanical force loading on bone metabolism using cultured human osteoblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y., Kunimatsu R., Gunji H., Abe T., Concepcion M C., Nakajima K., Kimura A., Hiraki T., Nakatani A., Tanimoto K
    • 雑誌名

      J Laser Med Sci

      巻: 11 ページ: 138-143

    • DOI

      10.34172/jlms.2020.24

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-Frequency Near-Infrared Diode Laser Irradiation Attenuates IL-1β-Induced Expression of Inflammatory Cytokines and Matrix Metalloproteinases in Human Primary Chondrocytes.2020

    • 著者名/発表者名
      Sakata S, Kunimatsu R, Tsuka Y, Nakatani A, Hiraki T, Gunji H, Hirose N, Yanoshita M, Putranti NAR, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      J Clin Med

      巻: 24 ページ: pii: E881

    • DOI

      doi: 10.3390/jcm9030881.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular biological and histological effects of Er:YAG laser irradiation on tooth movement.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y, Kunimatsu R, Gunji H, Nakajima K, Hiraki T, Nakatani A, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      J Oral Sci

      巻: 28 ページ: 67-72

    • DOI

      10.2334/josnusd.17-0472.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Nd:YAG low-level laser irradiation on cultured human osteoblasts migration and ATP production: in vitro study.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y, Kunimatsu R, Gunji H, Nakajima K, Kimura A, Hiraki T, Nakatani A, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Lasers Med Sci

      巻: 34 ページ: 55-60

    • DOI

      10.1007/s10103-018-2586-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Er:YAG laser irradiation and mechanical force on primary human gingival fibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y., Kunimatsu R., Gunji H., Abe T., Cynthia Medina, Nakajima K., Hiraki T., Nakatani A., Tanimoto K
    • 学会等名
      The 52 th Annual Scientific Congress of the Korean Association of Orthodontists
    • 国際学会
  • [学会発表] 超短パルス近赤外線半導体レーザー照射がマウス頭蓋冠由来骨芽細胞の細胞増殖および細胞修復能に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      國松亮,郡司秀美,柄 優至,吉見友希,粟田哲也,中島健吾,坂田修三,中谷綾香,平木智香,阿部崇晴,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
  • [学会発表] コールドレーザーによる歯の移動時の歯周組織誘導能の探索2019

    • 著者名/発表者名
      國松亮
    • 学会等名
      第37回日本歯科東洋医学会学術大会
    • 招待講演
  • [備考] 広島大学矯正歯科 ホームページ 業績

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orthod/recruit/report/2018.html

  • [備考] 広島大学研究者総覧

    • URL

      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.027bee6567038e6d520e17560c007669.html

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公開日: 2021-01-27  

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