2010 Fiscal Year Annual Research Report
歯周組織のリモデリングを制御する細胞バイオメカニクスシグナリング機構の解析
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22592278
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
千葉 美麗 東北大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (10236820)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 良央 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (30302152)
工藤 忠明 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (50431606)
林 治秀 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (90107293)
篠田 壽 東北大学, 大学院・歯学研究科, 大学院非常勤講師 (80014025)
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| Keywords | 骨改造 / シグナル伝達 / 歯周組織 / マイクロアレイ / バイオメカニクス / 歯根膜細胞 / 骨芽細胞 / 超音波 |
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| Research Abstract |
本研究は、メカニカルストレス受容により発現誘導される分子群を解析し、その機能から有効な骨改造制御分子を選択し、歯周組織に発現誘導し、改造機構の制御法を開発することを目的とし、以下のような結果を得た。
(1)持続的圧縮力に対するヒト歯根膜細胞もしくは骨芽細胞の遺伝子発現応答
ヒト歯根膜細胞もしくは骨芽細胞をコンフルエントの状態に培養し、その後、重さを調節したガラス円柱を介して持続的圧縮力を直接負荷した。刺激後、細胞からtotal RNAを抽出し、BioAnalyzer分析で測定し、RIN(RNA integrity number)=10を示す非分解total RNAを用いて、マイクロアレイによる網羅的発現解析を行った。
歯根膜細胞は、骨芽細胞に比較して抵抗性を有していた。歯根膜細胞は、持続的圧縮力の負荷により、発現上昇する遺伝子群、発現減少する遺伝子群、不変の遺伝子群が検出された。さらに遺伝子発現パターン解析により、HIF-1αやNFκBを介するシグナル伝達経路が候補としてあがった。
細胞特性の違いが、歯周組織のリモデリング機構において重要な役割を果たし、発現誘導される遺伝子群が、組織リモデリングのバランスを調節している可能性がある。今後、これらの遺伝子発現パターンの解析を詳細に行い検証する。
(2)遺伝子導入法
ラットの歯周組織に遺伝子を導入する方法として、超音波とナノバブルを併用した遺伝子導入法を確立した。(IADR/AADR最優秀論文賞2011 William J.Gies賞受賞)この遺伝子導入法は免疫原性がなく、繰り返し投与が可能で、非侵襲的に遺伝子を局所的に導入できることから、歯科領域でより安全に応用できる方法である。
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