2023年7月21日
本研究では、骨芽細胞系譜特異的 Stat3 ノックアウトマウスを用いて矯正力下での骨リモデリングを研究するためのプロトコールを提供し、歯列矯正歯の移動中の歯槽骨リモデリングの解析方法について記述し、骨格力学生物学に光を当てる。
当研究室では、歯槽骨や長骨などの力学的力による骨リモデリングのメカニズムに着目しています。私たちは、骨が機械的刺激にどのように反応するかを解明し、さらなる臨床治療のために骨格の機械的生物学に新たな光を当てようとしています。現在、OTMの研究は、in vivoでの遺伝子発現解析やin vitroでの細胞機能解析に限られていました。
そのために、ある課題が生じました。OTM in vivoで特定の系統の特定の遺伝子の機能を追跡し、調査する方法は?そのため、ここでは誘導可能な条件付きノックアウトマウスを使用します。
猛烈な骨リモデリングを誘発する歯列矯正は、実験期間の長い他のモデルと比較して、骨リモデリングに対する機械的力の影響を研究するための時間を節約する方法です。また、私たちのプロトコルは、誘導可能な遺伝子特異的ノックアウトマウスを用いて、異なる時点での動的な歯槽骨リモデリングを明らかにします。歯槽骨には多くの重要な細胞系統があります。
私たちは、それらを追跡し、OTM中にその根底にあるメカニズムを見つけることを目指しています。さらに、歯槽骨と長骨リモデリングのメカニズムを比較し、生体力学研究におけるOTMモデルの可能性についてさらなる手がかりを提供します。
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本研究では、機械的な力、特に矯正歯科的な歯の移動(OTM)における骨リモデリングのメカニズムを調査します。誘導性骨芽細胞系特異的Stat3ノックアウトマウスを用い、機械的刺激が歯槽骨のリモデリングに及ぼす影響を明らかにすることを目的としています。
機械的負荷による歯槽骨リモデリングにおける骨芽細胞Stat3機能の精密な遺伝学的解析は、骨のメカノトランスダクション(機械的刺激の信号変換)に関する理解における重要な欠落を埋めるものです。この誘導性細胞系特異的ノックアウトモデルにより、遺伝子機能を時間および細胞特異的に解析することが可能となり、骨格生物学におけるターゲットバリデーションの予測精度が向上します。本アプローチは、歯科および整形外科のR&Dの両方に関連する骨適応のメカニズム的な駆動因子を明確にすることで、初期段階のポートフォリオ決定に有用な知見を提供します。
この誘導型ノックアウトモデルは、初期のメカニズム研究から、骨標的介入のための前臨床モデルの検証に至るまでのディスカバリー・コンティニュアム(発見から実用化までの連続的なプロセス)に統合されます。