気圧変動および模擬無重力環境下での歯髄細胞の痛覚受容体発現に関する研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25670810
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 永田 俊彦 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (10127847)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大石 慶二 徳島大学, 大学病院, 講師 (00253211)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 歯髄細胞 / 気圧変動 / 痛覚受容体 / マイクロアレイ分析

Outline of Annual Research Achievements

歯髄が気圧変動から受ける影響を明らかにするため、ラット歯髄細胞由来細胞株RPC-C2Aを用い、減圧条件下で細胞増殖・遺伝子発現に現れる変化を検索した。まず、減圧インキュベーターを用いて細胞培養を行い、減圧が細胞増殖へおよぼす影響を調べた。気圧変化に伴い空気の排出・流入があるため、pH緩衝にHEPESを用いた10％FBS含有α-MEM培地を用い、最長18日間培養した。その結果、減圧（0.5気圧）下でも大気圧（1.0気圧）中と同様に細胞培養を継続出来ること、増殖速度には大きな影響がないことが明らかになった。次に、減圧下で生じる遺伝子の発現変化を網羅的に調べるため、気圧の異なる条件下で培養した細胞からそれぞれRNAを抽出し、マイクロアレイ分析をおこなった。その結果、0.5気圧下で6時間～24時間培養した細胞と、1.0気圧下の細胞との比較では、発現量が著明に異なる遺伝子は見つからなかった。さらに8日間培養を継続しても、0.5気圧下と1.0気圧下で発現量に著明な相違がある遺伝子は少なかった。とくに、歯髄の痛覚機構に関連する可能性がある温度受容体TRPA1, TRPM3, TRPM8, TRPV3, TRPV4や慢性疼痛ATP受容体P2X3, P2Y6も、0.5気圧の変化だけでは発現量の変動は大きくなかった。そこで、減圧インキュベーターを改造して0.1気圧の条件下でも実験した。この条件下では多くの遺伝子の発現変化が観察されたが、温度受容体や慢性疼痛ATP受容体の遺伝子の発現変化はやはり少なかった。以上の結果から、気圧変化が歯髄細胞の痛覚発症メカニズム自体を直接的に変化させるとは考えにくいと推察された。今後、硬組織に囲まれた歯髄組織に、気圧変化によって生じるメカニカルな刺激の影響を検討する必要があるだろう。