当講座では、歯科矯正学を支える
基礎研究および矯正臨床に直結する研究を遂行し、
次世代の歯科医療の水準向上に貢献したいと願っております。

基礎研究

歯周組織代謝に関する研究

矯正学的歯の移動は、歯根膜圧迫側での骨吸収と、伸展側での骨形成が生じることでおこります。この部位特異的な骨代謝の分子生物学的制御機構について、動物実験系や細胞培養実験系を用いて解析を行っています。
また、歯周組織代謝は硬組織だけではなく、歯肉や歯根膜組織など軟組織でもおこります。その軟組織改変制御機構に関しても研究を進めています。

下顎頭軟骨代謝に関する研究

骨格性下顎後退症患者に対して、機能的顎矯正装置による下顎骨前方成長の促進が試みられていますが、当講座では、この下顎骨前方成長に重要な役割を果たす下顎頭軟骨の軟骨代謝制御機構について研究を進めています。
ビタミンBに類似したmyo-inositolをマウスの餌に添加することで、下顎骨特異的に成長促進を行えることを論文報告し(Bone 2019)、将来的に特定栄養強化による下顎骨の成長制御ができるように研究を進めています。
また、進行性下顎頭吸収(Progressive Condylar Resorption)の病態解明をすべく、変形性関節症の責任遺伝子とされるAsporinに着目し、下顎頭軟骨での発現変化の解析や、分子阻害剤の開発を行っています。

骨代謝に関する研究

ヒトの生体では、同じ遺伝子を持つにもかかわらず様々な機能を受け持つ細胞に分化し、役割を分担しています。この制御に、ゲノム配列情報の改変が関わらないエピゲノム制御が重要な役割を果たすことが解明されつつあります。
当講座では、骨・軟骨代謝のエピゲノム制御に関する研究を行っています。
また、生体は日常、酸素を呼吸で取り入れているため、活性酸素種などの酸化ストレスによって細胞傷害を受ける危険にさらされています。そのため、酸化ストレスを消去する酵素を発現制御する防御機構を兼ねそろえています。その有名な抗酸化酵素マスターレギュレーターとして転写因子Nrf2が知られています。当講座では、Nrf2が破骨細胞・骨芽細胞分化をどのように制御しているかについて研究を進めています。

J Biol Chem 2013, 288, 23009-20. より改変

咀嚼筋に関する研究

骨格性開咬や過蓋咬合では咀嚼筋のタイプが異なることが報告されており、不正咬合と咀嚼筋の密接な関連が示唆されています。
当講座では、生理学講座とコラボし、咀嚼筋の可塑性や受容体パターン、咀嚼筋と心臓の臓器連関に関する研究を行っています。

臨床研究

不正咬合の口腔機能および睡眠時無呼吸に関する研究

不正咬合者の形態的特徴と咀嚼機能は密接に関連しています。また、顎口腔系は咀嚼機能のみを受け持つのではなく呼吸器官や消化器系を調和し生体機能を維持する重要な役割も果たしています。当講座では、矯正治療による口腔機能への影響や閉塞性睡眠時無呼吸に対する効果など専門医療機関と連携し研究を行っています。

不正咬合の全身への悪影響に関する研究

不正咬合はただ単に見た目の問題や咬めないという顎口腔機能への影響に留まらず、全身の健康に悪影響を与える可能性が示唆されています。
当講座では、
1) 顎変形による呼吸障害が睡眠時無呼吸症候群を併発症である学習障害や抑うつ状態とどのような関連を示すか、
2) 不正咬合による咀嚼障害が脳血流障害を介して認知症発症リスクとなるか、
など、不正咬合の全身の健康への悪影響を調べています。

NIRSを用いた脳血

1〜16チャンネルの脳血流(Oxy-Hb)測定

咀嚼刺激時のOxy-Hb

咀嚼刺激のOxy-Hb上昇が、正常咬合者(左図)と比較して骨格性下顎前突症患者(右図)では小さい。Sci Rep 2019,9,19104.より改変

先天性多数歯欠損症に関する研究

先天性多数歯欠損症は、多くの永久歯が無いために咬合咀嚼機能が大きく劣ることが示唆されています。そのため、6歯以上の先天性多数歯欠損症に対して矯正治療が健康保険適用となり、多数歯欠損に伴う顎態の影響への対応や、永久歯欠損部の整理などを矯正科で行っております。
当講座では、先天性欠損部の発症パターンの臨床調査研究や、次世代シークエンサーを用いた先天性多数歯欠損症の責任遺伝子同定に関する研究などを遂行しています。

業績

歯周組織代謝に関する研究

Chihiro Arai, Nobuhiko Kawai, Yoshiaki Nomura, Atsushi Tsuge, Yoshiki Nakamura, Eiji Tanaka
Low-intensity pulsed ultrasound enhances the rate of lateral tooth movement
and compensatory bone formation in rats.
AJODO, January 2020 Volume 157, Issue 1, Pages 59–66


Hiroyuki Kanzaki, Yoshiki Nakamura
Orthodontic tooth movement and HMGB1
Journal of Oral Biosciences 2018,60(2):49-53.


Kanzaki H, Movila A, Kayal R, Napimoga MH, Egashira K, Dewhirst F, Sasaki H, Howait M, Al-Dharrab A, Mira A, Han X, Taubman MA, Nichols FC, Kawai T.
Phosphoglycerol dihydroceramide, a distinctive ceramide produced by Porphyromonas gingivalis, promotes RANKL-induced osteoclastogenesis by acting on non-muscle myosin II-A (Myh9), an osteoclast cell fusion regulatory factor.
Biochim Biophys Acta 2017,1862:452-462.

下顎頭軟骨代謝に関する研究

Yamaguchi, Yuki Kanzaki, Hiroyuki Miyamoto, Yutaka Itohiya, Kanako Fukaya, Sari Katsumata, Yuuta Nakamura, Yoshiki.
Nutritional supplementation with myo-inositol in growing mice specifically augments mandibular endochondral growth
Bone 2019,121:181-190.


Yutaka Miyamoto, Hiroyuki Kanzaki, Satoshi Wada, Sari Tsuruoka, Kanako Itohiya, Kenichi Kumagai, Yoshiki Hamada, Yoshiki Nakamura.
Asporin stably expressed in the surface layer of mandibular condylar cartilage and augmented in the deeper layer with age
Bone Reports 2017,7:41-50.


Sari Fukaya, Hiroyuki Kanzaki, Yutaka Miyamoto, Yuki Yamaguchi, Yoshiki Nakamura.
Possible alternative treatment for mandibular asymmetry by local unilateral IGF-1 injection into mandibular condylar cavity: experimental study in mice model
Am J Orthod Dentofacial Orthop 2017,152(6):820-829.

骨代謝に関する研究

Ken Tanaka, Hiroyuki Kanzaki, Satoshi Wada, Yuta Katsumata, Tsuyoshi Narimiya and Hiroshi Tomonari
Intraperitoneal injection of Nrf2 activator inhibited calvarial bone destruction in mice
Dental, Oral and Maxillofacial Research (DOMR) 2021


Satoshi Wada, Hiroyuki Kanzaki, Yuta Katsumata, Yuuki Yamaguchi, Tsuyoshi Narimiya, Otis C. Attucks, Yoshiki Nakamura, Hiroshi Tomonari
Bach1 Inhibition Suppresses Osteoclastogenesis via Reduction of the Signaling via Reactive Oxygen Species by Reinforced Antioxidation
Front Cell Dev Biol. 2020 Aug 4;8:740.


Yamaguchi, Yuki Kanzaki, Hiroyuki Miyamoto, Yutaka Itohiya, Kanako Fukaya, Sari Katsumata, Yuuta Nakamura, Yoshiki.
Nutritional supplementation with myo-inositol in growing mice specifically augments mandibular endochondral growth
Bone 2019,121:181-190.


Yutaka Miyamoto, Hiroyuki Kanzaki, Satoshi Wada, Sari Tsuruoka, Kanako Itohiya, Kenichi Kumagai, Yoshiki Hamada, Yoshiki Nakamura.
Asporin stably expressed in the surface layer of mandibular condylar cartilage and augmented in the deeper layer with age
Bone Reports 2017,7:41-50.

咀嚼筋に関する研究

Yuka Yagisawa, Kenji Suita, Yoshiki Ohnuki, Misao Ishikawa, Yasumasa Mototani, Aiko Ito, Ichiro Matsuo, Yoshio Hayakawa, Megumi Nariyama, Daisuke Umeki, Yasutake Saeki, Yasuharu Amitani, Yoshiki Nakamura, Hiroshi Tomonari, Satoshi Okumura
Effects of occlusal disharmony on cardiac fibrosis, myocyte apoptosis and myocyte oxidative DNA damage in mice
PLoS One. 2020 Jul 27;15(7):e0236547


Aiko Ito, Yoshiki Ohnuki, Kenji Suita, Misao Ishikawa, Yasumasa Mototani, Kouichi Shiozawa, Naoya Kawamura, Yuka Yagisawa, Megumi Nariyama, Daisuke Umeki, Yoshiki Nakamura, Satoshi Okumura.
Role of β-adrenergic signaling in masseter muscle
Plos one 2019,14(4):e0215539.


Umeki D, Ohnuki Y, Mototani Y, Shiozawa K, Suita K, Fujita T, Nakamura Y, Saeki Y, Okumura S.
Protective Effects of Clenbuterol against Dexamethasone-Induced Masseter Muscle Atrophy and Myosin Heavy Chain Transition.
PLoS One 2015,10(6):e0128263.

不正咬合の悪影響に関する研究

Yuko Yamada, Hiroyuki Kanzaki, Satoshi Wada, Makoto Kurokawa, Hideho Handa, Hitoshi Kato, Kazutoshi Nakaoka, Yoshiki Nakamura, Hiroshi Tomonari
The base of the tongue regulates the main occluding area in the patients with mandibular prognathism
Dental, Oral and Maxillofacial Research (DOMR) 2021


矯正治療と口腔衛生に関する研究

Yudai Shimpo, Yoshiaki Nomura, Toshiko Sekiya, Chihiro Arai, Ayako Okada, Kaoru Sogabe, Nobuhiro Hanada and Hiroshi Tomonari
Effects of the Dental Caries Preventive Procedure on the White Spot Lesions during Orthodontic Treatment—An Open Label Randomized Controlled Trial
J. Clin. Med. 2022, 11(3), 854


Naho Sueishi, Tomoko Ohshima, Takashi Oikawa, Hiroshi Takemura, Mai Kasai, Katsuhisa Kitano, Nobuko Maeda, Yoshiki Nakamura.
Plaque-removal effect of ultrafine bubble water: Oral application in patients undergoing orthodontic treatment.
Dent Mater J. 2021 Mar 31;40(2):272-278