bFGFを応用した歯根吸収における予防と治療方法開発の基盤構築

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10191
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 黒石 加代子 (中尾加代子) 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (60468303)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森井 葵 九州歯科大学, 歯学部, 医員 (20882046) ; 左合 美紗 九州歯科大学, 歯学部, 特別研修員 (40815825) ; 川元 龍夫 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (50323704) ; 水原 正博 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (60845402) ; 郡司掛 香織 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (90448811)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 歯根膜線維芽細胞 / メカニカルストレス / 歯根吸収

Outline of Annual Research Achievements

歯科矯正治療時における歯の移動に伴いしばしば歯根吸収を生じ、臨床で直面する重要な問題であり、発症機序については不明な点が多く、基本的な予防法や治療法は確立していない。矯正力を受ける歯根膜の構成は、細胞成分として線維芽細胞、骨芽細胞、破骨細胞、セメント芽細胞等、線維成分としてコラーゲン線維、弾性系線維（オキシタラン線維）等が含まれる。また、歯根膜は咬合力、矯正力などにさらされ、歯根膜線維芽細胞は歯周組織の恒常性の維持に寄与することや、矯正学的歯の移動の圧迫側においても、歯根膜線維芽細胞から様々なサイトカインが放出されコラーゲン線維の再編成が起こり、歯周組織の恒常性が維持されることが報告されている。また、Periostin ノックアウトマウスで、歯根膜の不規則な配列、歯槽骨の吸収、歯根吸収を認め、Periostinが歯周組織の恒常性に関与していることが報告されている。歯根膜の恒常性のバランスが壊れることで、歯根吸収を生じている可能性があると考えられ、メカニカストレス下において、歯根膜線維芽細胞の歯周組織の恒常性に関与するPeriostinの発現変化、オキシタラン線維を構成するマイクロフィブリルの構成要素であるフィブリリン1の発現変化について調べることとした。
遠心力（40g、90g、135g）によるメカニカルストレスによる細胞傷害（細胞から放出された乳酸脱水素酵素活性を定量化）の評価を行ったところ、12時間、24時間ともに135gのメカニカルストレスを付与すると有意に増加した。90gのメカニカルストレスを24時間付与したところ、Periostinの遺伝子発現は減少傾向があったが、有意な変化が認めず、フィブリリン1の遺伝子発現も有意な変化を認めかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初、歯根膜線維芽細胞におけるセメント質特異的分子であるCEMP1（cementum protein 1）と、PTPLA/CAP（protein tyrosine phosuphatase-like、 member A/cementum attachment protein）の遺伝子発現について、メカニカルストレス条件下で模索を進めていく予定だったが、現在まだ結果を得るに至っていない。培養液などの培養条件を変更し、またプライマーの設計についても再考し模索する必要性があるが、再度実験を試みる予定である。また、bFGF（FGF2）とそのレセプターについても検索していく予定としている。

Strategy for Future Research Activity

歯根膜線維芽細胞の培養液などの培養条件を模索する。歯根膜線維芽細胞におけるセメント質特異的分子であるCEMP1（cementum protein 1）と、PTPLA/CAP（protein tyrosine phosuphatase-like、 member A/cementum attachment protein）の遺伝子発現を調べる上で、プライマーの設計についても再考し模索する必要性がある。また、他のセメント質特異的分子についても調べる。さらにbFGF（FGF2）とそのレセプターについても検索していく予定としている。

Causes of Carryover

当初、歯根膜線維芽細胞におけるセメント質特異的分子の遺伝子発現ついて、結果がすぐに得られる予定であったが、現在有用な結果を得るに至っておらず、研究費の次年度使用額が生じた。今後、実験回数を増やし結果を得られるよう進める予定である。
使用計画として、歯根膜線維芽細胞におけるセメント質特異的分子であるCEMP1（cementum protein 1）とPTPLA/CAP（protein tyrosine phosuphatase-like、 member A/cementum attachment protein）以外の遺伝子発現、bFGF（FGF2）とそのレセプターについても調べるため、細胞培養に必要な消耗品や試薬を購入予定である。結果がまとまれば、学会発表をする予定であるため旅費としての使用を計画している。