Evaluation of mechano-chemical mechanism in periodontal ligaments

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09502
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 敦賀 英知 弘前大学, 保健学研究科, 教授 (30295901)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡 暁子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 准教授 (60452778)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 歯根膜

Outline of Annual Research Achievements

歯根膜にはエラスチンの伴わない弾性系線維であるオキシタラン線維が存在する。歯根膜のオキシタラン線維の走行は歯軸に平行に存在する。細胞外線維の代表であるコラーゲン線維（Ⅰ型コラーゲン線維）の歯根膜における走行はオキシタラン線維と交叉し、ほぼ直交するように観察される。生体のオキシタラン線維とコラーゲン線維をほぼ擬似する細胞培養系を用いて歯根膜線維芽細胞と肺胞線維芽細胞を使用して、Fibrillin-1抗体によるオキシタラン線維とtype I collagen抗体によるコラーゲン線維の免疫染色を行った。2021年度は延長申請により前年度までの解析の再現性と細胞内因子のケミカル-シグナル系の解析を行った。前年度までに解析されたメカノ-シグナル系の細胞内因子（①talin ②vinculin ③actinin）の解析において歯根膜線維芽細胞と肺胞線維芽細胞間の差異がないことが確認された。同時に、オキシタラン線維とコラーゲン線維に対しインテグリンαVとβ３およびα５とβ１が相互に関与していることも明らかにされた。すなわち、αVβ３およびα５β１はオキシタラン線維とコラーゲン線維の補足に関係し、αVβ３は肺胞線維芽細胞のオキシタラン線維に、α５β１は肺胞線維芽細胞のコラーゲン線維の補足に関係することを確認した。さらに歯根膜線維芽細胞メカノ-シグナル系に加えケミカル-シグナル系（①FAK ②LIMK1 ③PAK）の解析を行った。③PAKのリン酸化が歯根膜線維芽細胞で認められたのに対し肺胞線維芽細胞では反応はないことが確認された。②LIMK1は歯根膜線維芽細胞と肺胞線維芽細胞間の差異は観察されなかった。