歯周病の成立における細胞接着分子およびサイトカインの機能に関する総合的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07457453
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 渡辺 久 東京医科歯科大学, 歯学部, 助教授 (40143606)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長澤 敏行 東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (90262203) ; 野口 和行 東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (90218298)
• Keywords: Th2サイトカイン / IL-4 / IL-13 / 歯周組織 / PGE2

Research Abstract

最近ヒト歯周組織においてTH2サイトカインであるinterleukin(IL)-4およびIL-13の存在が報告されてきている。今回、IL-4およびIL-13のIL-1α刺激ヒト歯根膜細胞によるPG産生への影響を検討した。
健全なヒト抜去歯の歯根膜から遊出させた細胞を10%牛胎児血清(FBS)を含むαMEMにて、5%CO_2、95% air、37℃下で培養した。5-15代継代した後、実験に供した。さいぼうを1.3x104cells/wellの密度で48穴プレートにてコンフルエントまで培養後、0.5%FBS含有αMEMに変えた。IL-4、IL-13あるいはNS-398(COX-2の特異的阻害剤)存在下で、IL-1α(2ng/ml)を添加し、培養を続けた。24時間後、培養上清を回収し、培養上清中のPGE_2量をELISA法にて測定した。さらに刺激後のPGの合成酵素であるcyclooxygenase活性を測定するために、15μMのアラキドン酸を添加し、インキュベーションした。培養上清を回収し、PGE_2量をELISA法にて測定した。Cyclooxygenase-1 (COX-1)とcyclooxygenase-2 (COX-2)のmRNA発現を調べるために、ノーザンブロット法にてCOX-1とCOX-2のmRNA発現を調べた。
IL-1α刺激は24時間後歯根膜細胞によるPGE_2産生をコントロールに比べて有意に増加させた。このPGE_2産生はCOX-2の特異的阻害剤であるNS-398によって抑制された。IL-4あるいはIL-13を処理した細胞では、IL-1α刺激によるPGE_2産生が濃度依存的に減少した。24時間IL-1α刺激後の歯根膜細胞のcyclooxygenase活性はコントロールに比べて有意に上昇したが、IL-4あるいはIL-13処理により減少がみられた。IL-1αで12時間刺激後、COX-2mRNAが検出されたが、コントロールではCOX-2のmRNAは検出されなかった。COX-1mRNAに関しては、コントロールおよびIL-1α刺激細胞とも同等に検出された。IL-4あるいはIL-13処理によりIL-1α刺激細胞のCOX-2mRNA発現が減少したが、COX-1mRNA発現は変化しなかった。
今回の研究により、歯根膜細胞はIL-1α刺激によりCOX-2を誘導してPGE_2を産生することが示された。TH2サイトカインであるIL-4およびIL-13は、このIL-1α刺激によるPGE_2産生をCOX-2の誘導の抑制を介してdown-regulationした。以上のことから、IL-4およびIL-13は歯周組織におけるPG産生調節に重要な役割を果たしている可能性が示された。

Research Products

• [Publications] Watanabe H et al.: "Clinical assessments of the erbium : YAG laser for soft tissue surgery and scaling" J Clin Laser Med Surg. 14. 67-75 (1996)
• [Publications] Umeda M et al.: "Microbial flora in the acute phase of periodontitis and the effect of local administration of minocycline" J Periodontol. 67. 422-427 (1996)
• [Publications] Ando Y et al.: "Bactericidal effect of erbium : YAG laser on periodontopathic bacteria" Lasers Surg Med. 19. 190-200 (1996)
• [Publications] 渡辺久(分担): "食物繊維-基礎と臨床-" 朝倉書店, 426 (1997)