Effect of HMGB1 on bone resorption induced by traumatic occlusion

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10154
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 鵜飼 孝 長崎大学, 病院(歯学系), 准教授 (20295091)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 篤利 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (70253680)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 破骨細胞 / 骨細胞 / 外傷性咬合 / マウス

Outline of Annual Research Achievements

外傷性咬合による骨吸収のメカニズムは未だ十分に解明できていない。これが明らかになれば効果的な治療法の確立につながると考えられる。本研究の目的は外傷性咬合による骨吸収への静止期破骨細胞前駆細胞や RANKL 刺激を受けた破骨細胞前駆細胞から破骨細胞への分化に対する High Mobility Group Box 1 (HMGB1)の影響を検討することである。
まずマウス臼歯咬合面にワイヤーを装着して歯に外傷力を付与した５日後の分岐部の骨吸収状態を確認した。摘出した組織は病理組織標本を作製して、ヘマトキシリンエオジン染色ならびに酒石酸耐性酸ホスファターゼ染色を行い、組織の破壊状態ならびに破骨細胞の出現状況を確認し、これまでの報告のように骨破壊を引き起こせることが確認できた。
次に歯肉の損傷や歯肉への lipopolysaccharide(LPS) の影響が根分岐部に及ぶことを確認するために、臼歯周囲歯肉の掻把あるいは臼歯頬側歯肉への LPS の注入を行った。まだ、安定して根分岐部に炎症を波及させられていないので、繰り返しの処置により、手技の安定を図っているところである。
今後、RANKL前刺激を受けた破骨細胞前駆細胞から破骨細胞への分化へのHMGB1の影響を検討するために、マウス腹腔に抗RANKL抗体投与して、一定期間RANKLの影響を遮断した後にHMGB1を投与して骨吸収状態を確認する予定である。そのため、腹腔に投与する抗RANKL抗体濃度や、投与期間の検討のため、頭蓋骨の破骨細胞の出現への抗RANKL抗体の影響を確認しているところである。

Current Status of Research Progress

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

Reason

現在、研究協力者である１年目の大学院生を指導しながら研究を行っている。マウスの取り扱い、組織標本の作製、実験モデルの作製など１から始めている状態であるが、マウス臼歯への外傷性咬合付与による骨吸収を予定通り検出できている。ただし、頬側歯肉への炎症惹起が十分に根分岐部に波及していない状態である。これに関しては今後、安定した手技の確立が必要である。

Strategy for Future Research Activity

現在、全身への抗RANKL抗体投与の濃度、期間に関しても頭蓋骨を用いて検討しているところである。今後、歯周組織に炎症を惹起させたときの根分岐部歯槽骨吸収への影響を検討する予定である。頬側歯肉への炎症惹起が十分に根分岐部に波及させられない場合には、研究の方向性を変える必要がある。その際には頭蓋骨を用いてRANKL前刺激を受けた破骨細胞前駆細胞からの破骨細胞分化へのHMGB1の影響を検討する予定である。

Causes of Carryover

予想以上に作製した試料管理が煩雑となり、当初予定になかったが試料の整理、管理のため補助員を雇ったため、人件費が予定外にかかることとなった。そのため、試薬等は新規購入せず、在庫のものを使用した。そのため、今年度に関してはほとんど試薬の購入が必要でなかったため、経費の抑制となった。
次年度使用分は、今年度の研究で予定通り進まなかったモデル作製確立のため多くのマウスの購入並びに試薬の補充や器具の購入が必要となるので、それに充てる予定である。