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2015 年度 実施状況報告書

石灰化に影響する微量元素ホウ素の骨芽細胞増殖・分化にはCaイオンチャネル系が関与

研究課題

研究課題/領域番号 25670812
研究機関長崎大学

研究代表者

林 善彦  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (20150477)

研究分担者 山田 志津香  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (00363458)
藤原 守  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (40336178) [辞退]
井川 一成  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (80584739)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードCaチャネル / 骨芽細胞 / ニフェジピン / Fluo 4-AM / Ca蛍光強度
研究実績の概要

ニフェジピンを添加後細胞は30分間培養ののち、Fluo 4-AM染色しレコーデイング用緩衝液で細胞を被覆した。培養皿を顕微鏡ステージ用CO2 (5%) 培養器 (Okolab S.r.L., NA, Italy) 内装填後、細胞5~6個程度の視野を10秒に1回の割合で共焦点レーザー顕微鏡でスキャンした。スキャン開始2分後に10mMのホウ素を0.1mMとなるよう記録用緩衝液表面に滴下した。フェジピン添加群、非添加群に生じる滴下後1分間の蛍光強度変化は最小二乗法で回帰直線の傾きを求めCa2+蛍光の相対強度変化を比較した 。
ニフェジピンをはじめジヒドロピリジン系薬は、L型CaチャネルのN部位に特異的に結合しその発現や活性を阻害する。Caチャネルが阻害されるとCaイオンの細胞質への流入が抑制される。今回、ニフェジピン無添加群ではホウ素滴下後、1分間の蛍光強度の上昇がみられ、ニフェジピン添加群では対照群と比べてホウ素滴下後、1分間の蛍光強度上昇が有意に明瞭に抑制された(P<0.05)。したがって、0.1mMホウ素添加による骨芽細胞の活性化には、L型Caチャネルの活性化も関与しているものと考える。

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

骨芽細胞への微量元素ホウ素の影響を、細胞へのCaイオンの排泄、流入の面から解析するため、細胞膜のNa+/K+-ATPase、Caイオンチャネルへの影響を検討した。昨年度までにNa+/K+-ATPaseへの影響を実証し、今年度はCaイオンチャネルへの影響を証明できた。

今後の研究の推進方策

平成28年度は、骨芽細胞へのホウ素の影響を石灰化関連遺伝子の発現増強をRT-PCRで直接証明することを計画している。このことによって、ホウ素の骨芽細胞細胞膜の安定化によって石灰化現象を促進することを証明できる。

次年度使用額が生じた理由

Caイオンチャネル解析実験は、平成26年度のNa+/K+-ATPase実験での試薬および機材が使用できたので、使用経費を節約できた。

次年度使用額の使用計画

RT-PCR解析用の試薬の購入および現在印刷中の学術論文の印刷経費、ならびに学会出張の旅費に使用する計画である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Boron accelerates cultured osteoblastic cell activity through calcium flux2016

    • 著者名/発表者名
      Capati MFL, Namazono A, Igawa K, ookubo K, Yamamoto Y, Yanagiguchi K, Kubo S, Yamada S, Hayashi Y
    • 雑誌名

      Biological Trace Element Research

      巻: 174 ページ: 300-308

    • DOI

      10.1007/s12011-016-0719-y

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 培養骨芽細胞細胞膜Caチャネル活性化への必須微量元素ホウ素の至適添加濃度2015

    • 著者名/発表者名
      林 善彦、井川 一成、MLF キャパテイ、山本裕也、山田志津香、大久保賢亮
    • 学会等名
      第143回日本歯科保存学会2015年度秋季学術大会
    • 発表場所
      文京シビックセンター(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2015-11-12 – 2015-11-13

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公開日: 2017-01-06  

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