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2021 年度 実施状況報告書

生体イメージングとバイオインフォマティクスで解き明かす歯牙移動の制御

研究課題

研究課題/領域番号 21K10160
研究機関岡山大学

研究代表者

石原 嘉人  岡山大学, 歯学部, 客員研究員 (70549881)

研究分担者 中條 真奈 (橋本真奈)  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80824581)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード歯根膜 / メカニカルストレス / カルシウムシグナル / バイオインフォマティクス
研究実績の概要

矯正歯科臨床で行う歯の移動には、周囲の骨改造を必要とし、歯へのメカニカルストレスがそのプロセスの起点となる。歯根膜は歯へのメカニカルストレスを感受する組織で、歯の移動には歯根膜を介した骨代謝調節機構が必須であると考えられてきたが、そのメカニズムは依然解明されていない点が多い。本研究は、ヒト歯根膜のメカニカルストレスを介したCa2+シグナルの動態について生体周囲環境を残した生きた組織で解析し、バイオインフォマティクスで得られた骨代謝とCa2+シグナルに共通する変動因子と情報統合することで、臨床応用へ繋がる歯の移動制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。

令和3年度実施計画では、矯正治療患者の便宜抜去小臼歯から歯根膜組織を採取し、生細胞内Ca2+蛍光指示薬で組織内に存在する歯根膜細胞を生きた状態のまま光学的に可視化後、共焦点レーザー顕微鏡を用いた連続断層撮影によって3次元構築を行い、さらに経時的な時間情報を取得し、Ca2+の変動を4次元で捉えることを予定していた。結果として、歯根膜組織中の細胞を蛍光標識することに成功した。また、非常に短時間ではあるものの、立体構築した細胞の経時的な挙動を捉えることに成功した。しかしながら進捗状況に若干の遅れが生じている。これは、新型コロナウイルスの感染状況に応じて来院患者の減少などが起こり、実験に必要な歯根膜採取が安定して行えなくなったことが主な原因として挙げられる。現在は感染状況も落ち着きを見せており、今後は実験の頻度を増やす一方、上記実験で得られた研究結果とMicroarrayによる網羅的な遺伝子発現解析および未知遺伝子を含むトランスクリプトーム解析へと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

新型コロナウイルス感染状況に伴い、実験の進捗に支障を来した事がその一番の理由となる。この点については今後も予断を許さないが、リモートでの実験指示や研究ディスカッションを活用することで対応していきたい。

今後の研究の推進方策

今後はヒト歯根膜組織の採取頻度を増やすことで進捗状況の改善を図る。一方、上記実験で得られたカルシウムシグナルの結果と並行してメカニカルストレスを負荷したヒト歯根膜からmRNAを抽出し、メカニカルストレス群ならびに対照群についてMicroarrayによる網羅的な遺伝子発現解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

上述にもあるように、新型コロナウイルス感染状況の変化によって実験に支障が生じ、当初予定していた実験機器および材料購入の納期が遅延しているためである。今後は実験の進捗状況に応じて順次使用を予定している。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 骨代謝調節における骨細胞ネットワークと歯の関わり2021

    • 著者名/発表者名
      石原 嘉人
    • 学会等名
      日本骨形態計測学会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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