咬合刺激低下歯の歯周組織に与えるペリオスチンスプライスバリアントの機能的差異

牙合刺激减少时骨膜蛋白剪接变体对牙周组织的功能差异

基本信息

批准号：
21K10180
负责人：
臼見莉沙
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで、咬合刺激低下後に矯正力を用いてラット臼歯を移動させる実験系において、咬合刺激の低下が歯根膜における退行性変化をもたらし、そのような咬合刺激低下歯を矯正力によって移動した場合、正常咬合歯とは異なる移動様相を呈し重篤な虚血障害を生じることを明らかにした。さらに、LIPUS照射によりその萎縮変化を軽減することを明らかにし、その結果、血管系だけでなくコラーゲン線維の産生および改造を担うTwist1-related periostinの関与が重要であることを発見した。そこで本研究は、上述した申請者の一連の研究結果を踏まえ、未知であるperiostinが関与する咬合刺激低下歯の歯周組織回復メカニズムの解明を目的とし研究計画を立案した。当初の計画では①歯の形成におけるペリオススチンスプライシングバリアントの役割として、9週齢のC56BL6Nについて全配列を有するPn1、exon17ノックアウトマウスであるPn2、exon21ノックアウトマウスであるPn3、exon17&21ノックアウトマウスであるPn4の4種について歯周組織の形態学的および免疫組織学的解析を行い、必要に応じて in situ hybridization による観察も検討すること、②咬合刺激低下歯に対する歯根膜組織の再生・修復機構におけるその機能的差異として、臼歯咬合刺激低下モデルを用い各ペリオスチンノックアウトマウスM1の矯正学的な移動を行い、歯根膜周囲組織の再生・修復機構について機能的差異を解明することで、咬合刺激低下歯の歯周組織回復メカニズムに与えるペリオスチンスプライスバリアントの機能的差異の解明することとしていたが、ペリオスチンスプライシングバリアントがマウスの頭蓋顎顔面の成長、歯の形成自体に影響を及ぼすことが明らかとなり、まずそのメカニズムから解明することとなった。現在、骨芽細胞および象牙芽細胞におけるスプライシングバリアントの精査と石灰化に与える影響を検証している。

此前，在减少咬合刺激后使用正畸力移动大鼠磨牙的实验系统中，咬合刺激的减少导致牙周膜的退行性变化，并且当通过正畸力移动咬合刺激减少的牙齿时，结果显示，这些牙齿的运动行为与正常咬合牙齿不同，导致严重的缺血性损伤。此外，我们发现 LIPUS 照射减轻了萎缩性变化，因此，我们发现 Twist1 相关的骨膜素（负责胶原纤维以及脉管系统的产生和重塑）很重要。因此，在本研究中，基于申请人上述一系列研究成果，我们设计了一项研究计划，旨在阐明咬合刺激减少的牙齿牙周组织恢复的机制，这与未知的骨膜素有关。最初的计划是（1）确定骨膜蛋白剪接变异在牙齿形成中的作用；Pn1，它具有9周龄C56BL6N的完整序列；Pn2，它是外显子17敲除小鼠；Pn3，它是外显子21敲除小鼠；对四个物种的牙周组织进行形态学和免疫组织学分析，并根据需要进行原位杂交。 (2)为了检查咬合刺激减少的牙齿牙周膜组织再生和修复机制的功能差异，使用减少磨牙咬合刺激的模型对每只periostin敲除小鼠M1进行正畸移动，以阐明再生和修复的功能差异。周围组织的修复机制，咬合穿刺我们的目的是阐明骨膜素剪接变体影响严重恶化牙齿牙周组织恢复机制的功能差异，但很明显骨膜素剪接变体影响小鼠颅颌面生长和牙齿形成，第一步是阐明其机制。我们目前正在研究成骨细胞和成牙本质细胞的剪接变异及其对矿化的影响。