2020 Fiscal Year Annual Research Report

Clarification of novel tissue destruction mechanism induced by mechanobiology breakdown

Research Project

Project/Area Number	18H02975
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	齋藤正寛東北大学, 歯学研究科, 教授 (40215562)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉田恭子 (今中恭子) 三重大学, 医学系研究科, 教授 (00242967) 山田聡東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849) 半田慶介神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 教授 (40433429)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	細胞害マトリックス / メカノバイオロジー / 免疫機構 / 組織破壊 / 抗炎症療法
Outline of Annual Research Achievements	昨年度に機械的外力の低下するADAMTSL6betaノックアウトマウスを用いて根尖性歯周炎モデルで骨吸収が破壊されることを見出した。そこで今回は根尖性歯周炎で引き起こされる骨破壊のメカニズムを解析した。マウス根尖性歯周炎モデルを用いて、骨破壊を引き起こす過程で経時的に発現してくる炎症性サイトカインをPCRアレイで解析した。最初に歯髄開放後に３日、７日、１４日。２１日、２８日調べたところ、顕著に骨破壊が起こるのは１４日以降に起こることが判明し、この過程で骨破壊に関わるIL-1, CXCL-9が顕著に情報することが判明した。このときに根尖部で起こる炎症変化を観察したところ、最初にLy6Gを中心とするリンパ球の浸潤が起こり、しかし２週間後にはこれらの細胞はなくなりmac２を中心とするマクロファージの浸潤することが判明した。このマクロファージがCXCL9を発現することから、ケモカインを中心とした骨破壊機構の存在が示唆された。そこでCXCL9を中心とするケモカインの骨破壊機構を解析するため、その受容体であるCXCR3の阻害剤を用いて根尖性歯周炎による骨破壊を抑制できるかを解析した。その結果、対照群と比較して優位にCXCR3阻害剤は根尖部の骨破壊を抑制することが確認できた。この結果から、CXCL9による直接的な破骨細胞の活性化あるいはマクロファージ活性化を介した骨破壊の促進が骨破壊に間葉する可能性が示された。そこで、破骨細胞分化誘導実験およびマクロファージを用いた細胞遊走試験および活性化試験を行った結果、破骨細胞分化誘導には影響を及ぼさず、マクロファージの遊走と炎症性サイトカインの発現を上昇させて、破骨細胞を活性化させて骨破壊を促進させることがわかった。この結果より、ケモカインを標的とした治療技術の開発が根尖性歯周炎による骨破壊抑制に有効で有ることが判明した。
Research Progress Status	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。