2017 Fiscal Year Research-status Report
還元型グルタチオンの歯髄保護効果：歯科保存修復への応用
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16K11542
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
平石 典子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, その他 (20567747)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | グルタチオン / 還元剤 / ヒ素 / 銀イオン / 象牙質 / 歯科材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラット歯髄細胞株(RPC-C2A)にて、炎症性マーカーのプロスタグランジンELISAアッセイ等を行い、ヒ素、グルタチオン、ヒ素＋グルタチオンの3種で比較した。培養時間は1，6，24時間であった。ヒ素、グルタチオンの単独では、それぞれプロスタグランジンは高く、低く発現した。ヒ素＋グルタチオンは1，6，24時間でも、発現が抑えられていることが分かった。また追加課題として行った歯科材料は、う蝕抑制・象牙質知覚過敏鈍麻剤の38％フッ化ジアンミン銀(SDF)溶液である。SDF溶液はう蝕抑制・象牙質知覚過敏鈍麻剤として確実な効果が得られるため、近年米国をはじめ、世界中で注目されているが、アンミン錯体所以の高いpH度、また高濃度の金属イオン含むSDF溶液の生体安全性は議論の必要がある。予備実験ではMTTアッセイテストにて、希釈濃度でも高い毒性が見られた。SDF溶液の生体安全性、臨床的適合性を向上するために、グルタチオンの解毒及び還元作用を期待し、SDF塗布時に作用させた場合の臨床的効果を考察した。SDFの問題点である歯質変色の軽減作用が見られたため、国内学会、国際論文に発表した。さらにつくば高エネルギー加速器研究機構にて、グルタチオンとSDF溶液との反応性銀の組織分析をのX線吸収微細構造(XAFS)解析を行った。グルタチオンのシステインとジアンミン銀の複合体と思われる複雑は組成の生成物が見られたものの、還元金属銀のスペクトルとの判別までは至らなかった。グルタチオンの金属イオンの解毒作用の機序は更なる分析が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
グルタチオン溶液による歯髄鎮静効果評価モデルとして、グルタチオン溶液を窩洞に処置する場合を想定し、グルタチオン2％，5％、10％溶液の濃度で、培養細胞レベル反応性の評価（ラット歯髄由来細胞RPC-C2A使用)を行った。生体適合性のために、炎症性マーカーCOX-2 iNOS 発現を予備定量評価、プロスタグランジンELISAアッセイ等を行い、本来のグルタチオンの持つ還元性のため、アッセイテスト試薬選択にやや制限があり、グルタチオンの濃度、配合率の最適化には再確認が必要と思われた。
追加課題として取り組んだのは、歯科材料の生体安全性、臨床的適合性を考慮し、グルタチオンの解毒及び還元作用である。歯科材料は、う蝕抑制・象牙質知覚過敏鈍麻剤の38％フッ化ジアンミン銀(SDF)溶液を対象にした。日本では、50年ほど前に開発された薬剤である。SDFの数回塗布で齲蝕進行は80%以上の比率で抑制するため、海外でも、治療協力度の低い幼児、スぺシャ ル・ケア・ニーズの有病児および高齢者に有効であるとの見解があり、近年注目されている。一方この溶液の歯質着色、歯髄刺激の問題点を改良する目的で、グルタチオンの使用を試みた。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯科材料、特に歯科金属によるアレルギー疾患は未だ多い症例であるため、今年度はヒ素以外の金属を対象に、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウムなどアレルゲンも対象にする。一般に、グルタチオンの金属アレルギー症状の解毒作用は有効とされているが、これらの金属イオンについて、細胞刺激性軽減についての可能性も試す試みである。また、フッ素、抗菌剤の銀イオン、グラスアイオノマーセメントからの溶出アルミニウムイオンなど、歯科薬品からリリースするイオンも対象に実施検討をする。特に、フッ化ジアンミン銀（SDF）溶液は、初期う蝕の進行抑制、二次う蝕の抑制、象牙質知覚過敏症の抑制（象牙質鈍麻）効果があるとして、発展途上国および先進国でも、その経済的効果が注目されている。しかし、深在性う蝕に塗布した場合、歯髄障害をおこす事象が報告されている。前年度に引き続き、生体適合性の評価を、培養細胞レベルでのMTT、ALP活性試験、細胞増殖試験に加え、炎症性マーカーのプロスタグランジンELISAアッセイ等を行い、グルタチオンの濃度、配合率の最適化を行う。カルシウム沈着度（Alizarin Red S Staining）を測定し、骨組織、象牙質形成分化遺伝子マーカー（ALP, osteocalcin, dentin sialophosprotein, dentin matrix protein 1, bone sialoprotein）の発現をRT-PCR で定量評価も検討する。金属イオン、フッ素の、歯髄織への浸透に対する化学的刺激解毒作用に注目し、グルタチオンは、細胞内で発生した活性酸素種や、過酸化物と反応してこれを還元、消去し、細胞レベルで、水溶性かつ脂溶性の抗酸化物質として働く物質であるため、抗酸化作用及び細胞活性化作用にも期待できる。
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| Causes of Carryover |
ヒ素含有量測定を、外部施設有償利用にて実施予定だったが、幸い学内にて、蛍光X線分光分析装置及び誘導結合プラズマ発光分析装置にて分析を行えたため、外部施設利用料、測定量が生じなかった。また、研究結果発表を海外学会にて予定していたが、国内(東京)にて発表を行えたため、旅費が削減でした。ラットにて動物実験予定であったが、細胞を使ったin vitro、アッセイテスト追加試験を実施していたため、動物実験関連費用が未使用であったため。
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