矯正学的歯の移動時に歯根膜で発現するMMP12による血管新生の制御

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K19304
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 成宮 毅 鶴見大学, 歯学部, 非常勤講師 (00803074)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 歯根膜線維芽細胞 / MMP12 / ERK / 歯の移動

Outline of Annual Research Achievements

矯正学的歯の移動時の牽引側歯根膜では、歯根膜繊維の再配列や骨組織などの組織リモデリングが起こっている。組織リモデリングには、新たな栄養供給源としての血管を必要とし、牽引側歯根膜でも血管新生が起こると考えられる。血管新生は、①血管の裏打ち構造である血管基底膜の破壊②出芽時に認められるtip細胞およびstalk細胞などの血管内皮細胞の増殖と遊走③管腔形成および血管基底膜の再構築という過程を経る。これまでに牽引側歯根膜で伸展刺激により歯根膜線維芽細胞がMMP12を高発現し、基底膜の成分であるIV型コラーゲンを分解することで血管新生が起こることを明らかにした。しかし、伸展刺激負荷時の歯根膜線維芽細胞が発現するMMP12の詳細なメカニズムは不明である。本研究の目的は、歯の移動時の牽引側歯根膜で発現するMMP12の制御メカニズムを解明することである。まず、伸展刺激負荷時のヒト歯根膜線維芽細胞に細胞シグナル分子p38、ERK、AktおよびJNKの阻害剤を用いてMMP12の発現変化をリアルタイムRT-PCR法、western blotting法、ELISA法にて確認し、ERK阻害剤でmRNAおよびタンパクレベルでMMP12の発現が低下することを明らかにした。次にトランスフェクション法を用いてERKのリコンビナントタンパク質を歯根膜線維芽細胞に導入し、MMP12の変化をリアルタイムRT-PCR法にて遺伝子レベルの解析を行い、ERKによりMMP12の発現が上昇することを確認した。また、ヒト歯根膜線線維芽細胞が伸展負荷刺激、初期にERKのリン酸化が増加することをwestern blotting法にて確認した。ヒト歯根膜線維芽細胞で伸展刺激負荷時に発現が上昇するMMP12は、ERKを介したシグナル経路が関与している可能性が示唆された。