老化抑制遺伝子欠損マウスの切歯を用いた加齢に伴う硬組織劣化機構の材料学的分析

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本研究では，老化抑制遺伝子であるクロトー遺伝子欠損型マウスの切歯象牙質を老化硬組織モデルとして，加齢に伴う硬組織の劣化を材料工学的に評価する．ナノインデンテーションを含む先端工学技術を応用し，硬組織の分子構造・機械的特性（材料特性）を数値化する．最終的には，骨の質的改善を目的とした新たな創薬を促進するベースラインデータの提供を目指している．初年次となる本年度は，動物実験委員会および遺伝子組み換え委員会の承認を得た後，対象動物であるクロトー遺伝子欠損型（α-klotho(-/-)；老化モデル）マウスを搬入し，計測サンプルの製作および測定・解析を行った．ナノインデンテーション試験による機械的特性評価では，老化モデルマウスのエナメル象牙境に近接する象牙質の弾性係数および弾塑性変曲点がコントロールである健常マウスと比較して有意に低い結果を示した．象牙質は歯髄最外層に位置する象牙牙細胞から形成されるため，老化モデルマウスでは加齢に伴い象牙質の性質が変化したことが示され，これは老化による質的劣化の影響によるものと考えられた．その結果については，第81回日本歯科理工学会学術講演会にて発表を行い，クラレノリタケデンタル株式会社の企業賞を受賞した．現在は粘弾性挙動や顕微ラマン分光分析を含めた解析をまとめており，そちらに関しても結果を発表していく方針である．また，令和5年度も老化モデルマウスの搬入が予定されており，サンプルを増やし機械的特性の低下の原因や機序についてさまざまな角度から検討を行っていく予定である．