歯周組織におけるリゾリン脂質シグナルと歯根吸収メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number	19K10393
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research Institution	Health Sciences University of Hokkaido
Principal Investigator	岡山三紀北海道医療大学, 歯学部, 講師 (30382500)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石井久淑北海道医療大学, 歯学部, 教授 (00275489) 佐藤寿哉北海道医療大学, 歯学部, 講師 (30709241) 斎藤隆史北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40265070) 荒川俊哉北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40306254)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords	歯周組織 / リゾリン脂質 / メカニカルストレス / 歯根吸収 / 脂質
Outline of Research at the Start	歯根膜は歯に加わる力学的負荷を感知し、歯の移動をコントロールする重要な組織である。歯根膜への力学的負荷はATP の放出、Ca2+ 流入など様々な細胞応答を示すが、脂質で合成される細胞膜でのリン脂質メディエーターの機能や力学的負荷との関連については明らかになっていない。シグナリング分子の働きをするリゾホスファチジン酸（LPA）は細胞膜外層の主成分であるホスファチジルコリンから合成され、また我々は歯根膜細胞には複数のLPA受容体が強く発現していることを明らかにした。そこで本研究では、力学的負荷によって誘導されたLPA が、歯周組織でどのような細胞内シグナルとクロストークするのかを解明する.
Outline of Annual Research Achievements	2020年度はCOVID-19の影響によりヒト抜去歯より歯根膜組織サンプル採取が中止となり、感染拡大予防のため施設が一時的に使用できなくなり、新規ヒト歯根膜線維芽細胞サンプルを確保と実験が出来なかった。細胞実験はCOVID-19禍以前のストックサンプルを用いてコントロール実験と歯根膜培養細胞にメカニカルストレスを負荷し、定量PCR法によって歯根膜マーカー等の遺伝子発現の変化と、リゾリン脂質（LPA）受容体とLPA合成酵素のmRNA発現を再検討した。遺伝子発現は予備実験結果と同様の発現が確認され、LPA受容体ではLPA1とLPA6の強い発現が認められた。LPA3とLPA4に僅かな発現が認められた。LPA2とLPA5の発現は認められなかった。 LPA合成酵素に関しては、LPAの合成経路にはlyso－PLDと、ホスファチジン酸（PA）からPA－PLA1αによって合成される経路もあるため、2つの合成酵素、lyso－PLDとPA－PLA1αの発現検討を行った。lyso－PLDの強い発現が認められたが、PA－PLA1αは認められなかった。動物実験においては、糖尿病が唾液腺の副交感神経性血流増加反応に与える影響を自然発症型の2型糖尿病ラットを用いて、舌神経刺激はラットの唾液腺に刺激頻度と強度に依存した血流増加反応を誘発させたが、耳下腺の血流増加はコントロールラットと比較して糖尿病ラットで有意に低かった。耳下腺の血流増加反応は自律神経節遮断薬であるヘキサメソニウムおよびムスカリン受容体拮抗薬であるアトロピンの静脈内投与により著しく抑制された。アセチルコリンの静脈内投与は耳下腺に濃度依存的な血流増加反応を誘発させたが、その反応はコントロールラットと比較して糖尿病ラットで有意に低かった。耳下腺におけるムスカリンM1、M3ｍRNA発現はコントロールラットと比較して糖尿病ラットで有意に低かった。