培養ヒト歯根膜細胞及びラット頭蓋冠由来骨芽細胞の機械的外力に対する影響

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02670929
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 柴田 恭典 昭和大学, 歯学部・歯科矯正学講座, 講師 (50138400)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 茂 昭和大学, 歯学部・歯科矯正学講座, 助手 (20195986) ; 平出 隆俊 昭和大学, 歯学部・歯科矯正学講座, 助教授 (80129866) ; 柴崎 好伸 昭和大学, 歯学部・歯科矯正学講座, 教授 (40014005)
• Keywords: 細胞培養 / 歯根膜細胞 / 骨芽細胞 / Prostaglandin E / 骨吸収活性 / Interleukinー1 / Indomethachin / Conditioned medium

Research Abstract

各種細胞の培養法に関しては、先ずヒト歯根膜細胞について、その培養法を確立し、この細胞が経時的にProstaglandin E(PGE)を産生すること、またその産生能はCytokineであるInterleukin 1(ILー1)やTumornecrosis factorによって亢進することが判明した(研究発表1,2)。しかし歯根膜細胞はprimary caltureである為、個体間格差は無視できない。そのため4人の患者より抜去した第1小臼歯及び第3大臼歯(上下左右を含む)合計6本を用い同様の実験を行ったところ、歯種、性別に関係なく、継代4代目〜7代目でほぼ安定したデ-タを示した(研究発表3)。またラット頭蓋冠由来の骨系細胞は、その培養法もすでに確立され研究代表者によってル-ティ-ンに用いられているが、primary cultureである為歯根膜細胞同様、base levelに差がみられた。そこで今回はcloningされたosteoblastic cellであるMC3T3ーE1細胞を用い、上記の実験を試みたところ歯根膜細胞同様ILー1の添加による有意なPGE量の産生促進が認められた(研究発表4、5)。さらに上記条件下で培養した歯根膜細胞及びMC3T3ーE1が培養期間中にmedium中に放出する物質の骨吸収能を検索するため上記2種の細胞から成るconditioned mediumを用い^<45>Caの放出及び破骨細胞様細胞の出現をみる実験系を行なったところ、両細胞のconditioned mediumは上記の2つの骨吸収活性ともに有意に促進させこの活性はILー1の添加によってさらに増強した(研究発表5)、次に歯根膜細胞の培養中にPGEの合成阻害剤であるIndomethacinを添加すると、産生されるPGEはほぼ完全にblockされるが、そのconditioned mediumを骨吸収系に用いても骨吸収活性は部分的にblockされるのみであった(研究発表6)。以上より歯根膜細胞はPGE以外に骨吸収活性を有する液性因子を少なくとも1つ産生していることが強く示唆された。

Research Products

• [Publications] Saito,S.,Ngan,P.,Saito,M.Kim,K.,Lanese,R.,Shanfekl,J.and Davidovitch,Z.: "Effects of cytokines on Prostaglamdin E and cAMP levels in human periodontal ligament fibroblasts in vitro." Archives of Oral Biology. 35. 387-395 (1990)
• [Publications] Saito,S.,Ngan,P.,Saito,M,Lanese,R.,Shanfeld,J.and Davidovitch,Z.: "Interactive effects between cytokines on PGE production by human periodontal ligament fibroblasts in vitro." Journal of Dental Research. 69. 1456-1462 (1990)
• [Publications] Saito,S.,Saito,M.,Ngan,P.,Lanese,R.,Shanfeld J.and Davidovitch,Z.: "Effects of parathyroid hormone and cytokines on prostaglandin E synthesis and bone resorption by human periodontal ligament fibroblasts." Archives of Oral Biology. 35. 845-855 (1990)
• [Publications] Ngan,P.,Saito,S.,Saito,M.,Lanese,R.,Shanfeld,J.and Davidovitch,Z.: "The interactive effects of mechanical stress and interleukinー1β on prostaglandin E and cyclic AMP production in human periodontal ligament fibroblasts in vitro:Comparison with cloned osteoblastic cells of mouse(MC3T3ーE1)." Archives of Oral Biology. 35. 717-725 (1990)
• [Publications] Saito,S.,Ngan,P.,Rosol,T.Saito,M.,Shimizu,H.,Shinjo,N.,Shanfeld,J.and Davidovitch,Z.: "Involvement of PGE synthesis in the effect of intermittent pressure and interleukinー1β on bon resorption." Journal of Dental Research. 70. 27-33 (1991)
• [Publications] Saito,S.,Rosol,T.,Saito,M.,Ngan,P.,Shanfeld,J.and Davidovitch,Z.: "Boneーresorbing activity and prostaglandin E produced by human periodontal ligament cells in vitro." Journal of Bone and Mineral Research. 5. 1013-1018 (1990)