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2016 年度 実施状況報告書

歯内療法薬が象牙芽細胞に及ぼす影響と作用メカニズムの探求

研究課題

研究課題/領域番号 26462894
研究機関東京歯科大学

研究代表者

しま田 みゆき  東京歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (60297348)

研究分担者 渋川 義幸  東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (30276969)
佐藤 正樹  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (80598855)
木村 麻記  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90582346)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード歯内治療薬 / TRP channels / Odontoblasts / Guaiacol / Trigeminal ganglion
研究実績の概要

近年、象牙芽細胞が感覚受容細胞であることが明らかになっている。これにはTRPチャネルが関与することが知られているが、その中でTRPV1チャネルはカプサイシンの受容体タンパク質である。歯内療法薬として使用されるフェノール系薬剤がカプサイシンと同じフェノール骨格を有することから、フェノール系薬剤の一つであるグアヤコールに着目し、マウス由来の象牙芽細胞系細胞(odontoblast lineage cells:OLCs)のTRPチャネルに対する作用をカルシウムイメージング法で解析してきた。これまでに、グアヤコールは、象牙芽細胞のTRPV1、TRPV2、TRPV4チャネルではなく、TRPV3チャネルを介して細胞外から細胞内へCa2+を流入させる働きがあることが判明した。また、200 mOsm/Lの低浸透圧刺激をOLCsに加えると細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i)が増加するが、この低浸透圧刺激誘発性 [Ca2+]iの増加は、グアヤコールによって抑制されなかったことから、グアヤコールの象牙質痛に対する鎮痛効果は低いと考えられた。そこで、グアヤコールの歯髄に対する作用を検討した。Wistar ratから急性単離して得られた三叉神経節ニューロンに10 nM bradykininを投与すると[Ca2+]iが増加した。bradykinin誘発性[Ca2+]iの増加は、グアヤコールを同時投与すると有意に減少した。さらに、ガラス微小管をつけたマニピュレーターで三叉神経節ニューロンに直接機械刺激を加えると[Ca2+]iが増加したが、グアヤコール投与下では、この[Ca2+]i増加の減少がみられた。また、グアヤコールはこの機械刺激による[Ca2+]i増加を濃度依存的に抑制した。従って、グアヤコールの歯痛に対する鎮痛効果は象牙芽細胞に対してではなく、直接歯髄に作用し発揮されることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

フェノール系の歯内治療薬の象牙芽細胞に対する作用を解明するため、その1つであるグアヤコールに着目して研究を進めてきたが、研究結果からグアヤコールの象牙芽細胞に対する鎮痛効果は低いと考えられ、別な視点からこの薬剤の歯痛に対する鎮痛効果を検討する必要性が生じた。そのため、実験の方向性が変わり、象牙芽細胞ではなく三叉神経節ニューロンに対する実験を行うことになった。当初、予定していたその他の歯内治療薬についての検討はできなかった。また、現在、論文作成中である。

今後の研究の推進方策

今年度行った実験から、グアヤコールによる三叉神経節ニューロンにおける機械刺激誘発性[Ca2+]i増加の抑制が明らかとなった。その結果も踏まえ、グアヤコールが象牙芽細胞ではなく歯髄に直接作用する薬剤であることについて論文をまとめる予定である。

次年度使用額が生じた理由

現在、実験データをまとめて論文作成中であるが、三叉神経節ニューロンに対するグアヤコールの作用を検討するため、本年度は追実験が必要となった。それによって研究の遅れが生じ論文完成には至らず、補助事業期間延長を希望した。そのため、投稿等に使用する予定であった研究費補助金が未使用となった。

次年度使用額の使用計画

本年度未使用の研究費補助金は論文作成に使用したいと考えている。また、その過程で追実験が必要となった場合にはその経費として実験に使用する可能性がある。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ionotropic P2X ATP receptor channels mediate purinergic signaling in mouse odontoblasts.2017

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Y., Sato M., Kimura M., Sato T., Tazaki M., Shibukawa Y.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 8 ページ: Article 3

    • DOI

      10.3389/fphys.2017.00003.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High pH-Sensitive TRPA1 Activation in Odontoblasts Regulates Mineralization.2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura M., Sase T., Higashikawa A., Sato M., Sato T., Tazaki M., Shibukawa Y.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 95 ページ: 1057-1064

    • DOI

      10.1177/0022034516644702

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intercellular signal communication among odontoblasts and trigeminal ganglion neurons via glutamate.2016

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama A., Sato M., Kimura, M., Katakura A., Tazaki M., Shibukawa Y.
    • 雑誌名

      Cell Calcium

      巻: 60 ページ: 341-355

    • DOI

      10.1016/j.ceca.2016.07.003.

    • 査読あり
  • [学会発表] Alkali- and ADP-sensitive store-operated Ca2+ entry (SOCE) mediated by Ca2+ release-activated Ca2+ (CRAC) channels in rat odontoblasts.2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura M., Sato M., Kojima Y., Higashikawa A., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M., Kuroda H., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki M.
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      浜松市
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 象牙芽細胞に発現するTRPA1チャネルはアルカリ感受性を示し石灰化を促進する2016

    • 著者名/発表者名
      木村麻記,佐藤正樹,篠宏美,小野寺晶子,東川明日香,小島佑貴,塩崎雄大,佐藤涼一,重藤玲子,しま田みゆき,小倉一宏,望月浩幸,河野恭佑,澁川義幸,田崎雅和
    • 学会等名
      第10回三叉神経領域の感覚-統合機能研究会
    • 発表場所
      佐久市
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
  • [学会発表] 象牙芽細胞の低pH感受性カルシウム動員2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤正樹,倉澤馨,岡林堅,木村麻記,小島佑貴,東川明日香,河野恭佑,澁川義幸,田崎雅和
    • 学会等名
      第10回三叉神経領域の感覚-統合機能研究会
    • 発表場所
      佐久市
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
  • [学会発表] 象牙芽細胞における機械刺激感受性TRPV4チャネルとpiezo-1チャネルの機能的発現2016

    • 著者名/発表者名
      浅野一磨、佐藤正樹、木村麻記、河野恭佑、澁川義幸、田崎雅和
    • 学会等名
      第302回東京歯科大学学会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-10-15 – 2016-10-15
  • [学会発表] 象牙芽細胞におけるアルカリ感受性store-operated Ca2+ entry(SOCE)2016

    • 著者名/発表者名
      木村麻記,佐藤正樹,小島佑貴,東川明日香,しま田みゆき,小倉一宏,望月浩幸,河野恭佑,田崎雅和,澁川義幸
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [学会発表] Guaiacol は三叉神経節ニューロンに作用し鎮痛効果を発揮する2016

    • 著者名/発表者名
      しま田みゆき,木村麻記,佐藤正樹,東川明日香,小島佑貴,田崎雅和,澁川義幸
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [学会発表] ラットTGニューロンにおける象牙芽細胞機械刺激誘発性活動電位記録2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤正樹,木村麻記,小島佑貴,東川明日香,しま田みゆき,小倉一宏,望月浩幸,河野恭佑,澁川義幸,田崎雅和
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [学会発表] High pH-sensitive TRPA1 channel activation acts as a key Ca2+ signaling that regulates dentin mineralization by odontoblasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura M., Sato M., Kojima Y., Higashikawa A., Shimada M., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki M.
    • 学会等名
      International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Store-operated Ca2+ entry in rat odontoblasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura M., Higashikawa A., Sato M., Kojima Y., Shimada M., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki M.
    • 学会等名
      International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Odontoblasts as sensory receptors: Transient receptor potential channels, pannexin-1 and ionotropic ATP receptors, mediate intracellular odontoblast-trigeminal ganglion neuron signal transduction.2016

    • 著者名/発表者名
      Shibukawa Y., Sato M., Kimura M., Sobhan, U., Kojima Y., Higashikawa A., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Tazaki M.
    • 学会等名
      International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-28
    • 国際学会
  • [学会発表] ATP released from odontoblasts by mechanosensitive TRP and piezo channel activations generates P2X3-mediated action potentials in trigeminal ganglion neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Sato M., Kimura M., Kojima Y., Higashikawa A., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M, Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Tazaki M., Shibukawa Y.
    • 学会等名
      International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Biophysical properties of a Voltage-dependent K+ current in odontoblasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Kojima Y., Higashikawa A., Kimura M., Sato M., Shiozaki Y., Satou R., Shigefuji R., Shimada M., Ogura K., Mochizuki H., Kouno K., Shibukawa Y., Tazaki. M.
    • 学会等名
      International Association of Dental Research (IADR) Pulp Biology and Regeneration Group (PBRG) Symposium 2016
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-28
    • 国際学会
  • [学会発表] High pH-sensitive TRPA1 channel activation in odontoblasts regulates dentin mineralization and calcification.2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura M, Shibukawa Y, Sato M, Kojima Y, Higashikawa A, Kouno K, Shimada M, Mochizuki H, Ogura K, Tazaki M.
    • 学会等名
      12th International Confference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
    • 発表場所
      Finland
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-18
    • 国際学会
  • [学会発表] A voltage-dependent K+ current showing activation and inactivation kinetics in rat odontoblasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Kojima Y, Higashikawa A, Kimura M, Sato M, Mochizuki H, Ogura K, Shibukawa Y, Tazaki M.
    • 学会等名
      12th International Confference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
    • 発表場所
      Finland
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-18
    • 国際学会
  • [図書] 抜髄 Initial Treatment 治癒に導くための歯髄への臨床アプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      澁川義幸、田崎雅和
    • 総ページ数
      397
    • 出版者
      ヒョウロン・パブリッシャーズ

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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