アミノ酸誘導体による酸化ストレスの制御

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22791923
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 上野 剛史 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教 (30359674)
• 連携研究者: 上野 剛史 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教 (30359674)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 酸化ストレス / 抗酸化物質 / 骨芽細胞

研究概要

外科的侵襲や炎症状態持に増加する活性酸素種により生じる酸化ストレスを実験的にシミュレートし、活性酸素種の細胞機能抑制効果を明らかにした。細胞はラット大腿骨由来の骨芽細胞様細胞を用いて、AADの抗酸化能を検討した。まずAAD自体の細胞毒性について、フローサイトメトリーによるCell viabilityを評価することで毒性がないことを確認した後、酸化ストレスにより減少させられた接着細胞数、細胞増殖能、および分化機能に対する回復効果について評価した。その結果、酸化ストレスにより70%程度に抑えられたViable cell数は、AADによりほぼコントロールと同等まで回復し、増加されたアポトーシスも約40%回復させることができた。酸化ストレスにより50%程度まで減少した接着細胞数も、コントロールと有意差のないレベルまで回復した。分化機能についてみると、骨芽細胞に特異的なアルカリフォスファターゼ活性や、カルシウム生成量が、酸化ストレスにより50%以下まで減少させられたのに対し、AADの投与によりコントロールと同じかそれ以上のレベルまで回復させることができた。この得られた結果のメカニズムを考察する一つの方法として、細胞内活性酸素量および細胞内グルタチオン生成量を測定したところ、AADが細胞内における抗酸化システムに大きく寄与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of osteoblast adhesion to UV photofunctionalized titanium via an electorostatic mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno T(co-first), Iwasa F, Hori N, Minamikawa H, Yamada M, Ogawa T
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 31(10) ページ: 2717-2727
• [雑誌論文] Selective cell affinity of biomimetic micro-nano-hybrid structured TiO2 overcomes the biological dilemma of osteoblasts (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno T(co-first), Hori N, Iwasa F, Takeuchi K, Tsukimura N, Yamada M, Hattori M, Yamamoto A, Ogawa T
  • 雑誌名: Dental Materials 巻: 26(4) ページ: 275-287
• [雑誌論文] Ultraviolet light treatment for the restoration of age-related degradation of titanium bioactivity (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno T(co-first), Hori N, Yamada M, Att W, Suzuki T, Okada S, Ohno A, Aita H, KimotoK, Ogawa T
  • 雑誌名: International Journal of Maxillofacial Implants 巻: 25(1) ページ: 49-62
• [雑誌論文] Effect of ultraviolet photoactivation of titanium on osseointegration in a rat model (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno T, Yamada M, Hori N, Suzuki T, Ogawa T
  • 雑誌名: International Journal of Maxillofacial Implants 巻: 25(2) ページ: 287-294
• [雑誌論文] N-acetyl Cysteine alleviates cytotoxicity of bone substitute (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Ueno T, Minamikawa H, Sato N, Iwasa F, Hori N, Ogawa T
  • 雑誌名: Journal of Dental Research 巻: 89(4) ページ: 411-416
• [雑誌論文] コラーゲン創被覆用スポンジによる培養骨芽細胞のアポトーシス誘導および機能障害とN-アセチルシステインによるその改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田将博, 上野剛史, 岩佐文則, 堀紀雄, 小川隆広
  • 雑誌名: 日本口腔インプラント学会雑誌 巻: 23巻1号 ページ: 3-11
• [雑誌論文] Electrostatic control of protein adsorption to UV-photofunctionalized titanium (2010)
  • 著者名/発表者名: Hori N, Ueno T, Minamikawa H, Iwasa F, Yoshino F, Kimoto K, Lee MC, Ogawa T
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 6(10) ページ: 4175-80
• [雑誌論文] Amino acid derivative-mediated detoxification and functionalization of dual cure dental restorative material for dental pulp cell mineralization (2010)
  • 著者名/発表者名: Minamikawa H, Yamada M, Iwasa F, Ueno T, Deyama Y, Suzuki K, Yawaka Y, Ogawa T
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 31(28) ページ: 7213-25
• [雑誌論文] Alleviation of commercial collagen sponge-and membrane-induced apoptosis and dysfunction in cultured osteoblasts by an amino acid derivative (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Kubo K, Ueno T, Iwasa F, Att W, Hori N, Ogawa T
  • 雑誌名: International Journal of Maxillofacial Implants 巻: 25(5) ページ: 939-46
• [学会発表] N-acetyl cysteine protects function of TMJ chondrocytes from oxidative stress (2011)
  • 著者名/発表者名: Ueno T, Sugita Y, Yamada M, Igarashi Y, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 89th general session & exhibition
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20110316-19
• [学会発表] Osseointegration capability of alkaline-and heat-created nanotufted titanium (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukimura N, Ueno T, Hori N, Suzuki T, Yamada M, Morokuma M, Akita D, IshigamiT, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 89th general session & exhibition
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20110316-19
• [学会発表] Peripheral Blood Mononuclear Cell Therapy for Pre-prosthetic Bone Regeneration (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki K, Tsukimura N, Ueno M, Ueno T, Yamada M, Minamikawa H, Sugita Y, Kanuru R, Nakagawa K, Hasnain H, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 89th general session & exhibition
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20110316-19
• [学会発表] ガンマ線照射によるチタンの骨結合能の向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上野剛史、堀紀雄、五十嵐順正、小川隆広
  • 学会等名: 口腔先端応用医科学研究会第3回学術会議
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] チタンは初期細胞接着における細胞内応答を活性化する (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩佐文則、堀紀雄、山田将博、鈴木丈夫、上野剛史、馬場一美、小川隆広
  • 学会等名: 口腔先端応用医科学研究会第3回学術会議
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] 骨再生のための末梢血単核球細胞治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石崎憲、月村直樹、上野将也、上野剛史、山田将博、南川元、杉田好彦、Rajita Kodali Kanuru、中川かほり、Hafiz Hasnain、櫻井薫、小川隆広
  • 学会等名: 口腔先端応用医科学研究会第3回学術会議
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] Gamma-ray treatment enhances bioactivity and osseointegration capability of titanium. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno T, Hori N, Igarashi Y, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 88th general session & exhibition
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 20100714-17
• [学会発表] Micro-nano-hybrid surface is resistant to biological aging of titanium (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwasa F, Ueno T, Minamikawa H, Kodari Knuruyu R, Sugita Y, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 88th general session & exhibition
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 20100714-17
• [学会発表] N-acetyl cysteine-mediated detoxification and functionalization of resin-modified glass ionomer cement (2010)
  • 著者名/発表者名: Minamikawa H, Yamada M, Ueno T, Iwasa F, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 88th general session & exhibition
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 20100714-17
• [学会発表] Synergistic enhancement of biological capability by micro-nano-hybrid structure and UV-photofunctionalization (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsukimura N, Hori N, Suzuki T, Aita H, Ueno T, Yamada M, Morokuma M, Ishigami T, Ogawa T
  • 学会等名: The IADR 88th general session & exhibition
  • 発表場所: Barcelona
  • 年月日: 20100714-17