歯髄疾患ならびに歯牙移植への応用を目指した細胞賦活化法の開発

• Project/Area Number: 13877321
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Conservative dentistry
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 島内 英俊 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (70187425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八巻 恵子 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (90182419) ; 石幡 浩志 東北大学, 歯学部・附属病院, 助手 (40261523) ; 根本 英二 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (40292221)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2001: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 低出力レーザー / 歯肉線維芽細胞 / 歯肉上皮細胞 / サイトカイン産生 / 短波長域

Research Abstract

従来から低出力レーザー照射により骨芽細胞あるいは歯根膜細胞の増殖や石灰化が促進することが知られている。本研究はこのような低出力レーザーのヒト細胞への作用効率を最大限に高めて歯髄細胞や歯周組織構成細胞を賦活化して、保存あるいは再生療法に応用しようというものである。まず出力3mWの赤外光(830nm)ならびに可視光(670nm)レーザーをヒト口腔上皮由来KB細胞に照射し炎症性サイトカイン産生に及ぼす影響を検討した。その結果、いずれの波長のレーザーも1.8Jの照射でKB細胞からのspontaneousなIL-8産生を有意に抑制することが明らかとなった。これは低出力レーザー照射が歯肉上皮細胞からのケモカイン産生の抑制を介して抗炎症的に働くことを示唆するものと考えられた。しかし、3mWの出力では旋光抽出条件や照射時間を変えても、歯肉線維芽細胞(HFG)や歯根膜細胞(PDL)機能に影響を与えることはできなかった。そこで我々の予備研究から、可視〜赤色光領域に比べて生体組織による吸収・散乱が大きい短波長領域のレーザーを用いることとした。すなわち、波長532nm、出力150mWのレーザーを用いて、12.6Jの照射をHGFに行ったところ、陽性対照としたIL-1刺激の場合に比べて5分の照射時間で有意に高いGM-CSF産生を生じることが明らかとなった。さらに、この照射条件では未照射群に比べて細胞のviabilityに低下は認められなかった。今回の結果より、歯肉上皮細胞に対しては低出力レーザーがケモカインの産生抑制を介して抗炎症的に働くこと、HGFなどの深部歯周組織を構成する細胞については、従来の報告よりも低出力の短波長域レーザーの照射により効率的に細胞機能を制御できることが明らかとなった。