矯正的歯の移動に伴う疼痛発現：三叉神経節ニューロン-グリアのクロストークの役割

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11355
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: 島津 徳人 麻布大学, 生命・環境科学部, 准教授 (10297947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 守 麻布大学, 生命・環境科学部, 教授 (20227036)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 歯の矯正移動 / ラット / 臼歯 / 疼痛 / 三叉神経節 / ニューロン / グリア細胞 / 免疫組織化学

Outline of Annual Research Achievements

昨年度から継続して、NiTiコイルスプリング矯正装置（15g荷重）を使用し、ラット上顎第一臼歯の近心移動実験を行った。動物モデルを用いた矯正学的な歯の移動処置においては、負荷される矯正力の性質（荷重量、作用方向、作用期間、負荷頻度など）を規定することにより、動物の麻酔導入からNiTiコイルスプリングの装着まで30分程度で完了できるようになった。第一臼歯の近心移動に伴う疼痛（自発痛）の関連行動について、Face Grooming行動を指標とした定量解析（ビデオカメラによる行動解析）を実施したところ、矯正力の負荷後1日でFace Grooming行動が最大値を示し、矯正力負荷後5日目には無処置群と同一レベルにまで回復することを確かめた。また、歯の近心移動に伴う誘発痛の有無を検証する目的で、ラット口吻部におけるvon Frey hairによる逃避反射閾値を測定したところ、誘発痛においても矯正力負荷後1日目で逃避反射閾値が有意に減少し、5日目に回復することが判った。歯の近心移動に伴う歯根膜由来の三叉神経節ニューロンの興奮性増強に対する三叉神経節内のニューロンとグリア細胞間のクロストークの役割を解明する目的では、上顎第一臼歯歯根膜部に蛍光色素（2% Fluorogold）をマイクロシリンジで注入し、歯根膜部を支配する三叉神経節ニューロンを標識したうえで、グリア細胞活性化マーカ（GFAP）とTNFαまたはIL-1βを組み合わせた免疫染色を実施し、病理学的形態解析を遂行している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ラット上顎第一臼歯の近心移動モデルにおいて、矯正処置と歯の近心移動に伴う疼痛発現との関連性における三叉神経節のニューロンとグリア細胞との相互作用を理解する目的では、矯正装置の装着操作に起因する疼痛を可能なかぎり排除し、第一臼歯の移動による疼痛のみを解析対象となるよう、ラット矯正学的歯の移動モデルを規格化した。これにより、矯正力負荷後1時間からFace Grooming解析が可能となり、自発痛の詳細解析データを得ることが可能となった。免疫組織学的解析においては、上顎第一臼歯歯根膜部に蛍光色素をマイクロシリンジにて注入し、歯根膜領域を支配する三叉神経節ニューロンを蛍光標識したうえで、複数のマーカ抗体と励起波長の異なる蛍光二次抗体を使用した蛍光免疫多重染色法のプロトコールを確立している。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策としては、歯の移動に伴う歯根膜由来の三叉神経節ニューロンの興奮性増強に対する三叉神経節内のニューロンとグリア細胞間のクロストークの病態生理学的役割をより明確にすることを目的として、逆行性蛍光標識および免疫組織化学的解析による三叉神経節ニューロン周囲のグリア細胞の活性変調の立証と炎症によるサイトカイン産生が誘導されるかの検証を継続実施する。さらに、電気生理学的手法を用いて、歯の矯正移動により、歯根膜支配の三叉神経節ニューロンの興奮性が、局所的にパラクリン分泌された物質によりどのように変調するかをマルチバレル電極による微小電気泳動法を用いて検証する。これに併せて、歯を矯正移動した動物の疼痛関連行動が、パラクリン分泌された化学物質の受容体拮抗薬で抑制可能かについても併せて検討する予定である。

Causes of Carryover

当初予定していた動物数よりも少ない引数で解析が可能であったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度予定している実験において使用する、動物、抗体、試薬類に充当する予定である。