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本研究では、歯根膜由来培養細胞を用いて人工的にインプラント体周囲に歯根膜組織を構築し、その機能である咬合ストレスに対する緩衝作用および生理的咀嚼を満足することを目指している。細胞から組織を構築するメカニズムを解明するために、その基礎としてin vivoにおける歯根膜組織発生ならびに再生過程について研究してきた結果、
1. マウスおよびラット歯根膜発生過程において、歯根膜線維芽細胞の分化マーカーの1つであるアルカリフォスファターゼ(ALPase)活性は、陰性→強陽性→陽性の順に変化し、それぞれの領域内では、細胞形態、細胞外のコラーゲン線維の分布様式、ヘルトヴィッヒ上皮鞘の存在様式がそれぞれ異なっていることが、透過型および走査型電子顕微鏡による観察で明らかにされ、上皮間葉相互作用が示唆された。
2. 断裂後の上皮鞘は、3週齢ラットの場合、有細胞セメント質付近においては、象牙質とセメント質の間に取り込まれ、TUNEL法を用いて検討したところ陽性反応を示し、DNAのfragmentationの起こっていることが確認された。
3. ラット歯根分岐部付近の無細胞セメント質領域において、マラッセの上皮遺残の局在と、セメント芽細胞の局在、および生体染色にて明らかにされたセメント質形成量の多い部位が一致し、マラッセの上皮遺残とセメント質形成に関連性がみられた。また、マラッセの上皮遺残にアポトーシス抑制蛋白であるbcl-2蛋白の発現がみられ、積極的にアポトーシスを回避し歯根膜内に存在し続けることが明らかになった。
4. マウス歯根膜において咬合機能開始後に酸性ホスファターゼ(ACPase)活性および成熟マクロファージ抗体F4/80の発現が上昇し、抗マクロファージ抗体MOMA-2の発現は減少した。咬頭削合により咬合圧を変化させた場合の、ACPase活性およびMOMA-2の発現は咬頭削合初期に有意に上昇し、F4/80の発現その後の線維再生期に上昇し、歯根膜組織変化と抗マクロファージ抗体陽性反応との関連性が示唆された。
5. 生後5週齢のラット上顎臼歯を用い、全身麻酔下で歯肉を剥離、歯科用バーにて歯槽骨表面から無細胞セメント質を経て歯根象牙質に達する窩洞を形成した後、歯肉を復位、縫合し、通法に従いパラフィン切片、エポン切片、凍結切片を作製し観察した。その結果、無細胞セメント質の修復には、まず象牙質表面を多核の破歯細胞様細胞により処理された後、単核のセメント芽細胞様細胞にて形成されることが明らかになった。現在、人工歯根としてチタンを挿入した際の組織の反応性について検討中である。
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