In vivoおよびin vitroでの顎関節円板に対する機械的負荷の影響

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14571950
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 田中 栄二 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (40273693)
• 研究分担者: 杉山 勝 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (70187681) ; 丹根 一夫 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (30159032)
• キーワード: 顎関節円板 / 粘弾性特性 / 培養細胞 / 機械的負荷 / 潤滑機能 / 関節摩擦

研究概要

ラット顎関節円板を摘出、細胞を分離培養し、継代した培養細胞に対して、ヒアルロン酸(HA)および血小板由来成長因子(PGDF)を添加し、その細胞増殖能に対する影響を検討した。結果として、高分子HAとPGDFをともに添加した場合、細胞増殖能は何も添加しない場合やHAあるいはPGDF単独の場合と比較して1.5-3倍に増大した。さらに、基質合成能および分化能については培養液を用いたPCR法によって検討中である。
HAとPGDFの関節円板の再生医療への有効性を検討するため、摘出したラット顎関節円板に人為的に直径0.5mmの穿孔を作成し、HAとPGDF添加培地での器官培養を行なっている。その結果によって、in vivoの実験を行なうことを検討する予定である。
一方、顎関節円板の損傷に最も関連があるとされているせん断力ならびに関節内摩擦の影響を検討するため、ブタ顎関節を用いてせん断特性試験および摩擦測定試験を行なった。せん断特性試験の結果として円板の動的せん断力に対する弾性係数は負荷方向および周波数依存性を有することが明らかとなった。本結果は歯科の国際雑誌であるJournal of Dental Researchの2003年3月号に掲載された。摩擦測定試験については現在実施中であり、顎関節における摩擦係数を初めて測定するとともに、摩擦係数に影響を与えると考えられる負荷持続時間との関連性を検討する予定である。また、さらに、上記の実験との融合を目的として、関節潤滑機能に対するHAおよびPDGFの影響についても検討していく。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka E, Aoyama J, Tanaka M, et al.: "Dynamic properties of bovine temporomandibular joint disks change with age"Journal of Dental Research. 81・9. 618-622 (2002)
• [文献書誌] Tanaka E, Hanaoka K, van Ejiden T, et al.: "Dynamic shear properties of the temporomandibular joint disc"Journal of Dental Research. 82・3. 228-231 (2003)
• [文献書誌] Tanaka E, Aoyama J, Tanaka M, et al.: "The proteoglycan contents of the temporomandibular joint disc influence its dynamic viscoelastic properties"Journal of Biomedical Materials Research. (in press).
• [文献書誌] del Pozo R, Tanaka E, Tanaka M, et al.: "Influence of friction at articular surfaces of temporomandibular joint on stresses in articular disc"The Angle Orthodontist. (in press).
• [文献書誌] Tanaka E, del Pozo R, Tanaka M, et al.: "Strain rate effect on the biomechanical response of bovine temporomandibular joint disk under compression"Journal of Biomedical Materials Research. (in press).