矯正力が骨の細胞の接着機構に与える影響について

• Project/Area Number: 05671712
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 矯正・小児・社会系歯学
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 住谷 光治 徳島大学, 歯学部, 講師 (30206586)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 啓詞 徳島大学, 歯学部, 助手 (70253218) ; 上岡 寛 徳島大学, 歯学部, 助手 (80253219) ; 河田 照茂 徳島大学, 歯学部, 教授 (40029971)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1993: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 破骨細胞 / インテグリン / メカニカルストレス / 骨細胞

Research Abstract

破骨細胞は骨基質に存在するArg-Gly-Aspの3つの連続するアミノ酸を認識して骨基質へ接着するインテグリンが存在することが知られている。我々の興味の対象はメカニカルストレスを負荷された骨の細胞が破骨細胞の基質への接着に与える影響である。本研究は、これによって歯科矯正学的な歯の移動のメカニズムの一端を知ろうというものである。
1. マウス骨芽細胞株MC3T3E-1細胞とニワトリ卵より採取した骨細胞を各々培養し、静水圧(10-20g/cm^2)および培養面が軟膜でできた培養皿を変形させて物理的圧刺激(メカニカルストレス)を加えた。
(1)24時間静水圧を負荷した場合には、MC3T3E-1細胞および骨細胞ともにおおきな形態変化は見られなかった。48時間負荷によってMC3T3E-1細胞はコントロール群と比較して星形から多少、紡錘形に変化した。
(2)圧刺激を加えたMC3T3E-1細胞培養上清中に明らかにプロスタグランディンE_2が産生されていた。プロスタグランディンE_2を外因性に骨細胞に作用させると形態が比較的速やかに変化した。
(3)(2)の培養上清を2次元電気泳動で展開すると明らかに静水圧、物理的圧刺激負荷群でコントロール群と比較して新しい蛋白性産生物が見られた。
2. 24時間静水圧を負荷したMC3T3E-1細胞の培養上清を濃縮し、プラスチックディッシュ上のラット由来単離破骨細胞に与えても形態や剥離に対する影響は見られなかった。
以上より、矯正力によって骨芽細胞や骨芽細胞影響を受けプロスタグランディンE_2以外の蛋白性物質を産生促進させるが、それが破骨細胞のインテグリンに直接は影響してはいないことが分かった。