不死化顎関節円板クローン細胞による顎関節のバイオエンジニアリング技術の基盤的開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25463170
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 細道 純 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 講師 (00420258)
• 研究分担者: 米満 郁男 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00431940) ; 清水 康広 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 医員 (60631968)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 顎関節 / 劣成長

研究実績の概要

顎関節を構成する骨および軟骨細胞は、増殖および分化の過程において、低酸素状態への感受性が高く、関節疾患の発症時や増悪時における、臓器内での酸素環境の変化が報告されている。小児期の睡眠時無呼吸症候群の発症が報告されており、臨床研究から小児性睡眠時無呼吸症候群の患者は小下顎症を呈することが明らかとなり、顎関節の軟骨および骨の低成長がその病態の一つであると考えられている。7週齢SD系雄性ラット（n=10）を用い、IH群と対照群の2群に分けた。飼育チャンバー内の酸素濃度が1時間に20サイクルの間隔で4-21%に連続的に変化する間欠的低酸素状態を実験的に再現し、1日8時間、間欠的低酸素下でラットを飼育し実験モデルを作製した。IH群は間欠的低酸素下、対照群は通常大気下で飼育し、実験開始3週間後（10週齢時）に屠殺を行い、下顎の第一臼歯歯槽骨根管中隔に対し、マイクロCT撮影による骨微細構造解析を行った。統計学的解析には、Mann-Whitney U testを用いて群間比較を行った（P＜0.05）。本モデルにおいては、IH群の体重は対照群と比較し有意に小さな値を示したものの、脛骨長径を測定したところ体重との相関係数は低い値を示し、全身骨への影響は少ない事が示唆された。しかし、マイクロCTによる骨微細構造の計測から、歯槽骨においては骨密度（BMD）およびbone volume/tissue volume（BV/TV）の有意な増加が認められた。機序の探求として、顎骨サンプルのPCR解析を行った結果、VEGF及びHIF-1のmRNA発現上昇が認められた。

研究成果

• [雑誌論文] Intermittent hypoxia causes mandibular growth retardation and macroglossia in growing rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hosomichi J, Kuma K, Oishi S, Nagai H, Maeda H, Usumi-Fujita R, Shimizu Y, Kaneko S, Shitano C, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • 雑誌名: American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 巻: In press ページ: In press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intermittent hypoxia induces disturbances in craniofacial growth and defects in craniofacial morphology. (2016)
  • 著者名/発表者名: Oishi S, Shimizu Y, Hosomichi J, Kuma Y, Nagai H, Maeda H, Usumi-Fujita R, Kaneko S, Shitano C, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • 雑誌名: Archives of Oral Biology 巻: 61 ページ: 115-24
  • DOI: doi: 10.1016/j.archoralbio.2015.10.017.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Intermittent hypoxia influences bone microstructure via hypoxia inducible factor and VEGF in growing rats (2016)
  • 著者名/発表者名: Oishi S, Shimizu Y, Hosomichi J, Kuma Y, Maeda H, Nagai H, Kaneko S, Ishida Y, Shibutani N, Usumi-Fujita R, Yamaguchi H, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • 学会等名: 10th Asia Pacific Orthodontic Congress
  • 発表場所: インドネシア・バリ
  • 年月日: 2016-09-01 – 2016-09-03
  • 国際学会
• [学会発表] 成長期ラットにおける間欠的低酸素曝露は, 骨成長障害とともに関節頭海綿骨の骨密度増生をもたらす. (2015)
  • 著者名/発表者名: 大石修史, 清水康広, 細道純, 金香佐和, 渋谷直樹, 臼見莉沙, 隈陽一郎, 中井雄太, 鈴木淳一, 前田秀将, 吉田謙一, 小野卓史.
  • 学会等名: 第74回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡・福岡県福岡市
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] Intermittent hypoxia triggers inflammatory pathway with down-regulated myofibrillar and mitochondrial biogenesis in the geniohyoid muscle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hosomichi J, Nakai Y, Maeda H, Kuma Y, Oishi S, Usumi-Fujita R, Shimizu Y, Kaneko S, Ishida Y, Shibutani N, Yoshida K, Ono T.
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
  • 発表場所: 福岡国際会議場・福岡県福岡市
  • 年月日: 2015-11-18
  • 国際学会
• [学会発表] Up-regulation of inflammatory pathway through interleukins and NOS in the geniohyoid muscle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hosomichi J, Oishi S, Kuma Y, Maeda H, Nagai Y, Kaneko S, Shitani C, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • 学会等名: SLEEP 2015
  • 発表場所: アメリカ・シアトル
  • 年月日: 2015-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] Impairment of nasal airway under intermittent hypoxia during growth period in rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuma Y, Usumi-Fujita R, Hosomichi J, Oishi S, Nagai Y, Maeda H, Kaneko S, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • 学会等名: SLEEP 2015
  • 発表場所: アメリカ・シアトル
  • 年月日: 2015-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] The effects of intermittent hypoxia on the microstructure of growing craniofacial bones. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oishi S, Shimizu Y, Hosomichi J, Kuma Y, Maeda H, Nagai Y, Kaneko S, Suzuki J, Yoshida K, Ono T.
  • 学会等名: SLEEP 2015
  • 発表場所: アメリカ・シアトル
  • 年月日: 2015-06-06
  • 国際学会