膜内骨化及び軟骨内骨化に伴う血管新生過程に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08672065
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 笹野 泰之 東北大学, 歯学部, 助手 (30196191)
• キーワード: 膜内骨化 / 軟骨内骨化 / 血管 / ラット / 石灰化 / I型コラーゲン / オステオカルシン / プロテオグリカン

研究概要

目的:軟膜内骨化の過程において、血管の侵入あるいは新生が骨形成にどのように関与するのかについて検討することを目的とした。この際ラット下顎骨の膜内骨化を観察の対象とし、脛骨における軟骨内骨化の過程と比較検討した。
方法:胎生14、15、16、17、18、19、及び20日齢のWistar系ラットを用いた。妊娠ラットから子宮を摘出後、胎児の頭部及び下肢を切断して4%パラホルムアルデヒドにて固定しパラフィン包埋試料または凍結試料を作製した。連続切片をつくり、隣接の切片を以下の方法で検討した。(1)血管基底膜の標識:ラミニン及びIV型コラーゲンに対する免疫組織学。(2)間葉細胞の集合に関連する細胞外基質の標識:フィブロネクチンに対する免疫組織学。(3)骨基質タンパクの標識:I型コラーゲン及びオステオカルシンに対する免疫組織学。(4)骨基質プロテオグリカンの標識:アルシアンブルー染色。(5)石灰化の検索:von Kossa染色。
結果:下顎では胎生15日に骨形成部位に対応して間葉細胞の集合が見られ、フィブロネクチンに対する免疫反応が認められた。またI型コラーゲンとプロテオグリカンを含う未熟な骨基質が形成されていたが、この基質内には血管は観察されなかった。胎生16日では骨基質にオステオカルシンに対する免疫反応と石灰化が見られ、また基質内へは血管に侵入していた。胎生17日以降ではオステルカルシンの免疫反応性と石灰化がさらに増し、骨基質内には多くの血管を認めた。一方、脛骨における骨基質の形成は胎生17日に始まり、胎生18日以降では下顎骨と同様に骨基質の成熟と石灰化の進行に伴い基質内への血管の侵入が見られた。
考察:膜内骨化と軟骨内骨化の両方の骨形成過程において、血管は初期の未熟な骨基質の形成には直接は関与せず、その後の骨基質の成熟と石灰化の進行に重要な役割を演じると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Y. Sasano et al.: "Chondrocytes synthesize type I collagen and accumulate the protein in the matrix during development of rat tibial articular cartilage." Anat Embryol. 194. 247-252 (1996)
• [文献書誌] Y. Sasano et al.: "BMPs induce endochondral Ossification in rats when implanted ectopically within a carrier made of fibrous glass membrane." Anat Rec.(in press). (1997)
• [文献書誌] M. Kagayama, Y. Sasano et al.: "Localization of glycosaminoglycans in periodontal ligament during physiological and experimental tooth movement." J Periodont Res. 31. 229-234 (1996)
• [文献書誌] M. Kagayama, Y. Sasano, et al.: "An improved mounting method for observation of thick speciments using confocal microscopy." Biotechic & Histochem. 71. 231-233 (1996)
• [文献書誌] S. Kamakura, Y. Sasano, et al.: "Subperiosteal implantation of octacalcium phosphate initiates alveolar ridge augmentation in the rat mandible." Arch oral Biol. (in press). (1997)
• [文献書誌] 鎌倉慎治,笹野泰之,他: "燐酸オクタカルシウム(OCP)・ヒドロキシアパタイト(HA)混合体を用いた歯槽堤増大に関する実験的研究" 日本口腔外科学会雑誌. 42. 1043-1047 (1996)