Elucidation of the calcium channelopathies affecting oral health-related QoL.

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K10228
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 春山 直人 九州大学, 歯学研究院, 准教授 (70359529)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺尾 文恵 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10510018)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 歯科矯正学 / カルシウムシグナル / 外胚葉異形成症 / 唾液腺 / 創傷治癒 / ストア作動性カルシウム流入 / Stim1 / Stim2

Outline of Annual Research Achievements

カルシウムチャネロパチーとは、細胞内カルシウムイオン濃度の制御に関わるカルシウムチャネルおよびその関連タンパク分子の異常によって引き起こされる疾患の概念である。その疾患に、細胞の「ストア作動性カルシウム(Ca2+)流入 (SOCE) 」というメカニズムが関与していることが近年判明し、応募者はこれまで歯を主体とした上皮系組織におけるSOCE関連分子の役割を中心に研究してきた。
本研究では上皮系組織特異的STIM1/2遺伝子欠損マウスを用いて、1. in vivoでの歯・唾液腺・毛の表現型解析 と、2. 歯・唾液腺・毛包の器官・細胞培養系によるex vivo / in vitroでの細胞内Ca2+蛍光イメージングとシグナル伝達の分子生物学的解析を軸に、口腔のQoLに影響を与えるエナメル質形成不全や唾液腺分泌の機能異常に関連した、カルシウムチャネロパチーの病態を解明することを目的としている。
昨年度は、STIM遺伝子欠損マウスの唾液腺・毛を含めた表皮の表現型メカニズムの解析を主に実施してきた。唾液腺および皮膚組織から細胞を酵素処理にて単離し、単離した細胞内Ca2+濃度の変化の有無を分光分析装置にて蛍光色素Fura-2を用いて定量的に計測した結果、STIM遺伝子欠損マウスにおけるSOCEが減少していることが確認できた。
また、上皮組織特異的STIM1/2遺伝子欠損マウスにおける表皮創傷治癒について組織学的に解析したところ、上皮系組織特異的STIM1/2遺伝子欠損マウスにおける創傷治癒過程に変化がないことが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

遺伝子欠損マウスを用いた表現型解析のうち、唾液腺を担当していた大学院生の退学により一部遅れている点がある。しかし、表皮における解析を一部先取りして実施しているため、全体としては概ね順調に推移していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

マウスにおける組織学的解析を継続するとともに、単離した細胞におけるSOCEの異常が遺伝子発現やシグナル伝達にどのような影響を及ぼしているかを、realtime PCR法やRNAseq法、Western blotting法で確認する。

Causes of Carryover

研究情報収集のために参加した一部の学会が遠隔開催になったため、旅費の支出が請求額よりも少なくなったが、論文投稿料が予想より高額になったことから、結果として直接経費執行率は96.8%となった。次年度は最終年度となり、多数の消耗品を用いた実験実施を計画しているが、円高による消耗品価格高騰のため次年度使用額(33284円)については問題なく使用される予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NIDCR/NIH(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NIDCR/NIH
• [Journal Article] Leucine rich amelogenin peptide prevents ovariectomy-induced bone loss in mice (2021)
  • Author(s): Haruyama Naoto, Yamaza Takayoshi, Suzuki Shigeki, Hall Bradford, Cho Andrew, Gibson Carolyn W., Kulkarni Ashok B.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 16 Pages: e0259966
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0259966
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Characteristics of craniofacial morphology and factors affecting them in patients with isolated cleft palate (2021)
  • Author(s): Tsuji Kyoko, Haruyama Naoto, Nomura Shunsuke, Murata Naohisa, Yoshizaki Keigo, Mitsuyasu Takeshi, Nakano Hiroyuki, Nakamura Seiji, Mori Yoshihide, Takahashi Ichiro.
  • Journal Title: PeerJ Volume: 9 Pages: e11297
  • DOI: 10.7717/peerj.11297
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 両側性口唇顎裂ならびに上顎両側臼歯部に複数の副顎を伴う両側性横顔裂（Tessier分類７型）患者の臨床的特徴 －出生から14歳までの経過観察－ (2021)
  • Author(s): 春山 直人, 鈴木陽, 野口健志, 野村俊介, 吉崎恵悟, 落合聡, 笹栗正明, 光安岳志, 森山雅史, 中村典史, 高橋一郎.
  • Journal Title: 日本頭蓋顎顔面外科学会誌 Volume: 37 Pages: 16～26
  • DOI: 10.32154/jjscmfs.37.1_16
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 二次的顎裂部骨移植術の前後における矯正治療患者における生活の質(QoL). (2021)
  • Author(s): 南舘崇夫, 春山直人, 井上綾子, 野村俊介, 野口健志, 吉崎恵悟, 高橋一郎.
  • Organizer: 第17回九州矯正歯科学会学術大会.
• [Presentation] 創外型骨延長装置を用いた上顎骨前方部の前下方への骨延長術を適用した両側性唇顎口蓋裂の1例. (2021)
  • Author(s): 寺尾文恵, 春山直人, 北原亨, 森悦秀, 高橋一郎.
  • Organizer: 第80回日本矯正歯科学会学術大会.
• [Presentation] 長期にわたり矯正歯科的管理を行った視覚障害を有する片側性口唇口蓋裂の１例. (2021)
  • Author(s): 小川卓也, 春山直人, 鈴木陽, 三島木節, 依田哲也, 高橋一郎, 森山啓司.
  • Organizer: 第45回 日本口蓋裂学会総会・学術集会.
• [Presentation] 顎裂患者に対する粘膜移植を併用した口腔前庭拡張術の有用性. (2021)
  • Author(s): 炭本雄基, 山田朋弘, 吉濱直哉, 大山順子, 杉山悟郎, 今城育美, 田尻姿穂, 鎌田裕, 春山直人, 野村俊介, 野口健志, 高橋一郎, 森悦秀.
  • Organizer: 第45回 日本口蓋裂学会総会・学術集会.
• [Remarks] Tooth Protein Prevents Bone Loss in Mice
  • URL: https://www.nidcr.nih.gov/news-events/nidcr-news/2022/tooth-protein-prevents-bone-loss-mice