2023 Fiscal Year Annual Research Report
歯根膜線維の力の伝達特性からアプローチする歯槽骨リモデリング
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21K17154
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
小野 岳人 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (40772471)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 歯科矯正学 / 骨免疫学 / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 歯根膜細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
矯正学的歯の移動においては、歯根周囲の歯槽骨で骨リモデリングが起こる。歯根膜は歯根と歯槽骨の間に存在する線維性結合組織であり、歯の移動に際してどのような機能を発揮するかは不明である。本研究は、矯正学的歯の移動における歯根膜の機能を解明することを目的とした。
力学刺激が歯根膜細胞におよぼす影響を俯瞰するために、公共データベースの再解析を行った。その結果、細胞外基質合成など力学刺激関連の遺伝子発現の変動とともに、IL-6ファミリーの発現上昇が認められた。IL-6は免疫応答や骨代謝において重要なだけでなく、力学刺激応答分子としても知られていることから、IL-6は矯正学的歯の移動をmechanobiologicalに、そしてosteoimmunologicalに制御する可能性が考えられた。
Loss-of-functionの系でIL-6シグナルが矯正学的歯の移動に及ぼす影響を解析するために、歯根膜注射法の技術を確立した。この方法によりIL-6受容体阻害薬SC-144を投与したところ、圧迫側歯槽骨における破骨細胞の形成が抑制され歯の移動量が減少した。さらに、疼痛の減少も見出した。興味深いことに、疼痛の減少は歯の移動量の減少とは無関係であることも分かった。IL-6中和抗体を用いた実験でも同様に歯の移動と疼痛の減少を見出した。
破骨細胞分化に対するIL-6の影響については促進/抑制の両方が報告されている。前駆細胞として用いられる単球・マクロファージ系細胞への間葉系細胞の混入はデータの解釈を困難にするので、セルソーティングにより破骨細胞前駆細胞を単離し実験を行った。この結果、IL-6は破骨細胞前駆細胞のM-CSFやRANKLへの応答性を亢進することにより破骨細胞数を増加させることを見出した。
以上より、IL-6は矯正学的歯の移動において歯の移動を促進し、疼痛を惹起することが示された。
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