培養歯根膜細胞における血管内皮細胞増殖因子の誘導とそのメカニズム

• Project/Area Number: 13771252
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 矯正・小児・社会系歯学
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 菊入 崇 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (10322819)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2001: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 歯根膜細胞 / 機械的刺激 / 血管内皮増殖因子 / 機械刺激

Research Abstract

歯根膜細胞は、単なる歯槽骨と歯を結ぶ結合組織として働いているだけでなく、歯周組織の維持や歯槽骨のリモデリングに強く関与していることが明らかにされている。実際の口腔内では歯根膜細胞は、歯を通じて機能圧を受けているこうした機能圧によって、歯根膜細胞が様々なサイトカインを産生することが判明している。歯根膜細胞の恒常性は、このようなサイトカインの作用が強く関与することが示唆されている。例えば咬合機能に参加していない歯の歯根膜は、歯根膜組織中の毛細血管が脆弱化縮小あるいは数の減少など組織学的性状が著しく変化していることが報告されている。研究代表者は、このような現象が起こる原因の候補のひとつとして血管内皮増殖因子が関与していると推測した。
実験方法として、培養歯根膜細胞に対し機械刺激を与え、血管内皮増殖因子の応答性を非機械的刺激と比較し検索した。つまり、培養歯根膜細胞に対し機械刺激の負荷を与え、血管内皮増殖因子のmRANの発現の強弱および産生されたタンパクの定量を行った。その結果、mRANの発現は機械刺激で有意に増加し、タンパク量もmRANの発現と比例し増加していることが確認された。また、機械刺激による血管内皮増殖因子の増加は、機械刺激の強度および頻度の両方に影響されることが判明した。
以上の結果は、歯根膜の形態および機能が咬合力によって影響を受けていることを分子生物学的証明したものであり、また歯根膜の特性を理解・解明するうえで極めて重要と考えられた。また、機械的刺激後および未刺激の歯根膜細胞に対しcDNAサブトラクションを行った結果、機械的刺激によって発現が更新する遺伝子を同定した。今後、これらの機能の解析と歯根膜の恒常性における関与について研究を進めていきたいと考えている。