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2015 年度 実施状況報告書

MMP活性を抑制する金属ナノ粒子添加レジン材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26462953
研究機関大阪大学

研究代表者

橋本 正則  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (00337164)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードMMP / ナノ金属粒子 / 細胞毒性 / レジン材料
研究実績の概要

歯質接着性レジンの接着長期耐久性を低下させる因子の一つに象牙質基質から放出されるMMPs(matrix metalloproteinases)の存在が指摘されている。このMMPは象牙質基質に内在する一種のHost-derived Enzymeであり、レジン・象牙質接着界面においてコラーゲン線維の加水分解を誘発して接着構造を劣化させる。

(研究目的)本研究は、レジン系材料の長期接着耐久性のさらなる向上を目指して、ヒト象牙質基質由来MMP活性を抑制する金属ナノ粒子添加レジン材料の開発を目的とする。

(研究結果および考察)各種ナノ金属粒子(Au, AgおよびPt)は、MMP活性(MMP-1, 2, 8および9)を阻害することが判明した(MMPアッセイおよびザイモグラフィーによる)。これは、コアメタルを被覆するポリマー内の官能基がMMPの活性中心に結合することに起こると推測される。また、マクロファージ様細胞(RAW264)および線維芽細胞(L929)を用いた細胞毒性試験において、金ナノ粒子においては細胞毒性を有しない性質を同時に持っていた(WST-8およびLDR releaseアッセイによる)。しかし、銀および白金粒子においては明らかな細胞毒性を有する。この細胞毒性の発現は、ナノ粒子のコアメタルの組成に起因ちている。細胞内ライソゾームで分解産物を作りずらい金で、毒性の発現が起こらなかったと考えられる。細胞毒性を有しなく、有効にMMP活性を阻害する機能は、抗ガン剤を含む各種歯科・医科材料として有益であると考えられる。ナノ金属粒子とMMP活性の阻害機序の不明な点について、これから研究を継続していく予定である。

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

科研の目標をほぼ達成した。あとは臨床応用した場合の、成績評価が必要であると考えられる。

今後の研究の推進方策

動物実験などで一連の有効性(ナノ金属粒子のMMP活性阻害)を確認する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Inhibition of matrix metalloproteases and toxicity of gold and platinum nanoparticles in L929 fibroblast cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto M, Yamaguchi S, Sasaki J, Kawai K, Kawakami H, Iwasaki Y, Imazato S.
    • 雑誌名

      European Journal of Oral Sciences

      巻: 124 ページ: 68-74

    • DOI

      10.1111/eos.12235.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Matrix metalloproteases inhibition and biocompatibility of gold and platinum nanoparticles.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto M, Kawai K, Kawakami H, Imazato S.
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research: Part A

      巻: 104 ページ: 209-217

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35557.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation of the cytotoxicity of aluminum oxide nanoparticles and nanowires and their localization in L929 fibroblasts and RAW264 macrophages.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto M, Sasaki J, Imazato S.
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research: Part B

      巻: 104 ページ: 241-252

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33377.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金および白金ナノ粒子のMMP活性抑制効果および細胞・遺伝毒性2015

    • 著者名/発表者名
      橋本正則、川上隼人、河合功治、岩崎泰彦、今里 聡
    • 学会等名
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-11-09 – 2015-11-10
  • [学会発表] 貴金属ナノ粒子を添加した高弾性率な樹脂材料の開発2015

    • 著者名/発表者名
      川上隼人、河合功治、橋本正則、今里 聡
    • 学会等名
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-11-09 – 2015-11-10
  • [学会発表] 金および白金ナノ粒子のMMP-1抑制効果と線維芽細胞に対する毒性作用2015

    • 著者名/発表者名
      44.橋本正則、佐々木淳一、山口 哲、今里 聡
    • 学会等名
      日本歯科保存学会2015年春期学術大会(第142回)
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県・北九州市)
    • 年月日
      2015-06-25 – 2015-06-26
  • [学会発表] 金および白金ナノ粒子のMMP-8,9に対する抑制作用と細胞毒性2015

    • 著者名/発表者名
      橋本正則、佐々木淳一、今里 聡
    • 学会等名
      第65回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      仙台市情報・産業プラザ(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-04-11 – 2015-04-12

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公開日: 2017-01-06  

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