咀嚼の崩壊は代謝性疾患の発症基盤－Network Medicineの視点から－

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670813
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 土谷 昌広 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (60372322)
• 研究分担者: 佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30178644) ; 黒石 智誠 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30400261) ; 西岡 貴志 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50641875)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 咀嚼障害 / メタボリックシンドローム / 食育

研究実績の概要

近年，Network Medicineの概念から糖尿病に代表される代謝性疾患の治療法が更に包括的なものとなっている．咀嚼機能の低下と糖尿病や肥満などの代謝性疾患との関連は示唆されているが，咀嚼機能と代謝性疾患を繋ぐ明らかなエビデンスは認められない．本研究では，咀嚼機能の低下により生じる食習慣の質的低下が，糖代謝機構の恒常性を障害することを示し，咀嚼が肝臓を刺激するメカニズムについて明らかとすることを目的として行った．
マウスを粉末食にて長期飼育し，インスリンなどの血糖値の調節ホルモンの分泌量の変化について生化学的手法を用いて検討を行った．長期飼育を25週齢まで行い，実験対象として用いた．採取した血液について，粉末食群の平常時のインスリン濃度の低下，アドレナリン，コルチコステロンの上昇が認められ，平常時血糖値の有意な上昇が認められた．加えて，行動についても粉末食飼育群とコントロール群の間に違いが認められたため，それらについて2報の論文にまとめ，論文として発表を行った．上記の結果に加え，粉末食飼育マウスの中枢セロトニン神経系の異常についても確認された．食習慣の崩壊は咀嚼活動による神経系、および内分泌系を介した全身的な賦活化を失わせ，長期的には糖代謝機構の恒常性を破綻させることで代謝性疾患の発症基盤となることが示された．
食生活の崩壊と肥満や生活習慣病との関連が示され，『食生活の悪化』は深刻な社会問題となっている．しかしながら，食生活の悪化が咀嚼機能の低下に起因するものであっても，治療の選択肢に補綴治療が求められるケースは少ない．我々は咀嚼運動が全身的に様々な作用を有することを示したが，これらは糖尿病のNetwork Medicineに歯科が参画することを推進し，代謝性疾患の診断・治療・予防に歯科が主体となる咀嚼機能の維持・回復の意義について明らかとすることに繋がるものと予想される．

研究成果

• [雑誌論文] Chondrogenic and fibrotic process in the ligamentum flavum of patients with lumbar spinal canal stenosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yabe Y, Hagiwara Y, Ando A, Tsuchiya M, Minowa T, Takemura T, Honda M, Hatori K, Sonofuchi K, Kanazawa K, Koide M, Sekiguchi T, Itoi E.
  • 雑誌名: Spine 巻: 40 ページ: 429-435
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000000795.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous evaluation of articular cartilage and subchondral bone from immobilized knee in rats by photoacoustic imaging system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara Y, Izumi T, Yabe Y, Sato M, Sonofuchi K, Kanazawa K, Koide M, Saijo Y, Itoi E.
  • 雑誌名: J Orthop Sci. 巻: 20 ページ: 397-402
  • DOI: doi: 10.1007/s00776-014-0692-2. Epub 2015 Jan 16.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deterioration of polymethyl methacrylate dentures in the oral cavity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuo H, Suenaga H, Takahashi M, Suzuki O, Sasaki K, Takahashi N.
  • 雑誌名: Dent Mater J. 巻: 34 ページ: 234-239
  • DOI: 10.4012/dmj.2014-089. Epub 2015 Feb 25.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term feeding on powdered food causes hyperglycemia and signs of systemic illness in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya M, Niijima-Yaoita F, Yoneda H, Chiba K, Tsuchiya S, Hagiwara Y, Sasaki K, Sugawara S, Endo Y, Tan-No K, Watanabe M.
  • 雑誌名: Life Sci. 巻: 103 ページ: 8-14
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2014.03.022. Epub 2014 Mar 30.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Resin monomers act as adjuvants in Ni-induced allergic dermatitis in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bando K, Takahashi H, Kinbara M, Tanaka Y, Kuroishi T, Sasaki K, Takano-Yamamoto T, Sugawara S, Endo Y.
  • 雑誌名: J Dent Res 巻: 93 ページ: 1101-1107
  • DOI: 10.1177/0022034514552674. Epub 2014 Sep 24.
  • 査読あり
• [学会発表] 第一世代抗ヒスタミン薬の鎮痛効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋萌、島和弘、土谷昌広、渡邉誠、菅原俊二、遠藤康男
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] N-BPsはalkyl 型・heterocyclic 型を問わずリン酸トランスポーター SLC20/34 を介して細胞内に取り込まれ炎症壊死を起こす (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤衣莉,、土谷昌広、木山朋美、大泉丈史、山口晃史、菅原俊二、遠藤康男
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 窒素含有 bisphosphonates（N-BPs）治療患者での顎骨壊死：N-BPs の etidronate（non-N-BP）への置換の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 大泉丈史,、山口晃史、鈴木飛佳理、土谷昌広、菅原俊二、高橋哲、遠藤康男
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 粉末食長期飼育はマウス糖代謝機構を障害し社会性行動の変化をもたらす (2014)
  • 著者名/発表者名: 千葉航、土谷昌広、渡邉誠、菅原俊二、遠藤康男
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 長期飼育における粉末食のマウス糖代謝機構への影響と行動異常の誘発に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 千葉 航，土谷昌広，渡邉 誠，佐々木啓一，坪井明人，服部佳功
  • 学会等名: 日本補綴歯科学会第123回学術大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-05-25