メカニカルストレスにより歯根膜に誘導される遺伝子群の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470460
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 山本 照子 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00127250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坪井 佳子 岡山大学, 歯学部・附属病院, 助手 (50325122) ; 宮本 学 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (40252978) ; 上岡 寛 岡山大学, 歯学部・附属病院, 講師 (80253219)
• Keywords: 歯根膜細胞 / メカニカルストレス / マイクロアレイ法

Research Abstract

抜去歯から得た歯根膜組織を、直接Flex bottom plateに静置し、細胞をアウトグロースさせ、1カ月後、3カ月後の細胞に対して伸展力によるメカニカルストレスを一定時問付与した。同一被験歯から得た組織片を同様にFlex bottom plate上でアウトグロースさせ、この細胞を対照として両者からtotal RNAを抽出し、cDNAに逆転写後、Radio Isotopeで標識した。両者のmRNAの発現の違いをMicro Array法を用いて1176種類の既知遺伝子について解析した。この過程は、異なる3人の被験者の歯根膜を用いて行い、total RNAの回収は経時的に数回に渡り行った。その結果、メカニカルストレスにより発現が増強される遺伝子と、発現が抑制される遺伝子が同定された。また、早期に一過性に強く発現した後、減少するものや、その逆のパターンの発現様態を示す遺伝子があることがわかった。一方、ヒト歯根膜の組織片から遊離してくる細胞を数代継代した後にFlex bottom plateに播種し、その細胞に対し、メカニカルストレスを付与する同一の実験を行った。同様にメカニカルストレスのmRNA発現に対する影響をmicro array法により検討したところ、前述の結果をある程度反映しているものの、継代後の細胞はストレスに応答する遺伝子の数が少なく、その絶対的変化量も小さかった。これらのことより、ヒト歯根膜細胞は、継代培養による細胞の老化、あるいは、初代培養でも培養日数が長くなることによる細胞の老化がストレスに対する応答性を低下させている可能性、もしくは、継代や培養の長期化によりストレスに対する応答性が低下したクローンの選択が起こっている可能性が示唆された。
今後は、現在までの報告されていないサイトカイン、成長因子様の遺伝子、シグナル伝達に関与する未知の遺伝子を同定し、その塩基配列を調べて、それらの遺伝子のメカニカルストレスに対する応答性をRT-PCR法等により詳細に解析を進める予定である。

Research Products

• [Publications] Yamashiro, T: "Mechanical stimulation induces CTGF expression in rat osteocytes"Journal of Dental Research. 461-465 (2001)
• [Publications] Kamioka, H: "A three-dimensioned distribution of Osteocyte processes revealed by the combination of CLS and DIC microscopy"Bone. 28・2. 145-149 (2001)
• [Publications] Yamashiro, T: "Epithelial rests of Malassez expressed immunoreactivity of TrkA and its distribution is regulated by sensory nerve innervation"Journal of Histocheistry and Cytochemistry. 48・7. 979-984 (2000)
• [Publications] Yamashiro, T: "Medullary monoamine levels during experimental tooth movement"Brain Research. 878. 199-203 (2000)
• [Publications] Tsuboi, T: "Mitogenic effects of neurotrophins on periodontal ligament cell line"Journal of Dental Research. 80・3. 881-886 (2001)
• [Publications] Yamashiro, T: "Inferior alveolar nerve transection inhibits increase in osteoclast appearance"Bone. 26・6. 663-669 (2001)