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2013 年度 実施状況報告書

蛍光計測と超微形態解析から探るヒト象牙質の糖化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25462957
研究機関大阪大学

研究代表者

三浦 治郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (70437383)

研究分担者 福島 修一郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40362644)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード象牙質 / コラーゲン / 糖化 / AGE
研究概要

H25年度においては、糖化による象牙質内コラーゲン内のAGE架橋の形成機序、局在および生成物の種類を明らかにすべく研究を行った。形成機序においてはグルコース浸漬試験とAGEsの。ナノ秒蛍光法マッピングにより象牙質コラーゲン分子間のAGEs産生の確認およびwestern blottingなどによる糖化レベルの定量化を行い年齢により明確な差があることが分かった。また、コラーゲンの浸漬試験を行うことにより人工的な糖化をriboseとコラーゲンゲルを用いたin vitro実験にて再現しTCSPC法を用いて自己蛍光寿命を測定することに成功した。この手法によりコラーゲンの蛍光寿命を簡便に分析することが可能となり、コラーゲンが糖化されると蛍光寿命が短くなるという報告から、糖化試験を行いながらリアルタイムで糖化レベルを測定できるようになった。ただ、蛍光寿命を変化させる因子はコラーゲンの劣化やリボース自体のもつ性質が関連するなど複数考えられるため、原因物質の特定も並行して行っていく予定である。
蛍光寿命変化の原因物質の特定に関しては、特異的にAGEを認識する抗体を使用して免疫組織化学的染色を行い象牙質内におけるAGEs沈着部位の局在を明らかにした。さらに特定抗体を用いた免疫電顕法を行うことにより象牙細管周囲におけるAGEの局在を明らかにすることが可能となった。これらの進展により、象牙質内でもAGEの産生が起こっていることが明確となり、それが加齢に伴う歯の色調の変化や齲蝕に対する抵抗性の変化などと関連していることが考えられる。他にも、グルコースやリボースと行った還元糖が糖化の原因物質であることから、糖尿病といった全身疾患と歯の加齢変化との関連も示唆された。

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

今年度は、硬組織の加齢変化に関して加齢およびコラーゲンの糖化、および硬組織の分析技術に関した報告として、3本の論文報告が行われた。未脱灰でないと観察が不可能である象牙質内微小破折と加齢との関連性がMicroscopy (IF:1.46)にて報告され、さらに加齢と象牙質基質への糖化最終生成物の沈着に関しての報告がArchives of Oral Biologyに掲載され象牙質疾病メカニズムに関連する研究として注目を集めている。mまた、硬組織の試料加工法が疾患モデルマウスのPhenotype分析に共同研究がPLOS Geneticsに掲載され、エナメル質形成不全症を示すためBackscatter および EDX元素分析が応用されておりさまざまな領域にも応用可能な技術であることを示している。

今後の研究の推進方策

今後は、ELISAや免疫組織化学染色を用いてAGEs架橋の種類および部位の詳細な情報を収集して、象牙質コラーゲンの架橋メカニズムの解明を行う。また、象牙質コラーゲンの架橋分析と共に架橋形成阻害及び分解の手法に関しての検討を行っていく予定である。

次年度の研究費の使用計画

本年度は、電気泳動装置と転写装置を購入してwestern blottingの実験系を稼働させたが、予備実験が順調に進みゲルの購入とPVDF膜の購入が比較的低額で行えたため物品費などに次年度仕様に回せる額が生じた。
本年度においても電気泳動装置の消耗品にあてるため使用計画に変更はない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Accumulation of advanced glycation end-products in human dentin.2014

    • 著者名/発表者名
      Jiro Miura*, Kantaro Nishikawa, Mizuho Kubo, Shuichiro Fukushima, Mamoru Hashimoto, Fumio Takeshige, Tsutomu Araki
    • 雑誌名

      Archives of Oral Biology

      巻: 59(2) ページ: 119-24

    • DOI

      doi: 10.1016/j.archoralbio.2013.10.012.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basolateral Mg2+ Extrusion via CNNM4 Mediates Transcellular Mg2+ Transport across Epithelia: A Mouse Model.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki D, Funato Y, Miura J, Sato S, Toyosawa S, Furutani K, et al.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics.

      巻: 9(12) ページ: e1003983

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pgen.1003983

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Modifications of Dentinal Microcracks with human aging.2013

    • 著者名/発表者名
      Kubo M, Miura J*, Sakata T, Nishi R, Takeshige F
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 62 ページ: 555-561

    • DOI

      doi: 10.1093/jmicro/dft028

    • 査読あり
  • [学会発表] Distribution of Advanced glycation end-products in human dentin measured by fluorescence lifetime imaging2013

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Kantaro, Fukushima Shuichiro, Araki Tsutomu, Kubo Mizuho, Miura Jiro, Takeshige Fumio
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 年月日
      20131204-20131207
  • [学会発表] 硬いサンプルを切ってみる -未脱灰硬組織への挑戦2013

    • 著者名/発表者名
      三浦治郎
    • 学会等名
      第35回医学生物学電子顕微鏡学会近畿支部会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      20131116-20131116
    • 招待講演
  • [学会発表] 加齢に伴う象牙細管近傍におけるAGEs蓄積の観測2013

    • 著者名/発表者名
      西川貫太郎、福島修一郎、荒木勉 三浦治郎
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部
    • 発表場所
      奈良市
    • 年月日
      20131109-20131109
  • [学会発表] ヒト象牙質における微小亀裂進展とコラーゲン線維の加齢変化2013

    • 著者名/発表者名
      久保美寿穂、三浦治郎、清水真人、松田祐輔、長島正、竹重文雄
    • 学会等名
      第139回日本歯科保存学会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      20131017-20131018
  • [学会発表] 類骨における石灰化部位と骨細胞の超微構造学的解析2013

    • 著者名/発表者名
      三浦 治郎 大家香織 佐藤 淳 豊澤 悟
    • 学会等名
      日本歯科基礎医学会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      20130921-20130923

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公開日: 2015-05-28  

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