研究課題
基盤研究(B)
下顎頭の解剖学的特徴により表層から線維層、軟骨層、骨層に分けられ、それぞれが異なる機能を持って、下顎運動により生じる機械的刺激に応答している。表層は潤滑作用を有し、摩擦力に対応し、最下層の骨組織は上層の組織を強固に支持している。本研究は、各層における代謝異常の発生機序を解明し、下顎頭軟骨破壊機序の全貌を明らかにしていくことを目的とした。H18年では、下顎頭表層(線維層)における潤滑作用に着目し、四肢関節軟骨では既に高い境界潤滑作用を発揮することが知られているSuperficial zone protein(SZP)の発現様式について検討を行った。下顎頭軟骨の表層においてSZPの発現を確認し、その発現レベルはIL-1βおよびTGF-βにより選択的に制御されることが明らかとなった。また、機械的負荷の種類や強さによりSZPの発現反応が異なることが強く示唆された。H19年には、下層(軟骨下骨層)に着目し、その代謝異常が近接する軟骨に及ぼす影響を検討した。ブタ下顎頭に衝撃力与え、免疫染色を行った結果IL-1βの発現が特に軟骨下骨層に認められた。次に、軟骨-軟骨下骨間における生化学的な相互関係を検討するため、各層由来の骨芽細胞と軟骨細胞の共培養を行った。過度な負荷を加えた骨芽細胞と共培養した軟骨細胞のMMP-1,3,13の遺伝子発現は亢進し、II型、X型コラーゲン、アグリカン遺伝子発現は減少し、DNAおよびプロテオグリカン合成能についても減少が認められた。これらのことより、外部からの下顎頭への衝撃は、軟骨下骨からIL-1βを誘導させ、遊離したサイトカインは、隣接する軟骨の破壊の引きがねや進行に深く関与することが強く示唆された。本研究は下顎頭軟骨を表層、軟骨層および軟骨下骨層に分け、下顎頭軟骨を複合組織として扱い、OA発症プロセスにおける各層の役割を明らかにしたものである。
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