遺伝子改変動物を用いた歯槽骨破壊機序の特殊性の解明に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390564
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 新木 敏正 昭和大学, 歯学部, 講師 (90138420)
• 研究分担者: 高見 正道 昭和大学, 歯学部, 講師 (80307058) ; 守村 直子 昭和大学, 歯学部, 助手 (00349044) ; 宮本 洋一 昭和大学, 歯学部, 講師 (20295132) ; 上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939) ; 小林 誠 昭和大学, 歯学部, 講師 (80186767)
• キーワード: 歯槽骨 / トランスジェニックマウス / 骨吸収 / RANKL / OPG / インターロイキン-1 / 歯周病 / LPS

研究概要

近年、我が国でも"骨"および"カルシウム"代謝に対する社会の関心が急激に高まってきた。歯科領域においても、高齢者の増加は歯周病が原因で歯槽骨の吸収が亢進して歯の喪失が起こり、高齢者のQOLの低下の大きな原因の一つになっている。我々は、歯周病性歯槽骨の吸収の機序を明らかにする目的で研究を行っている。
歯槽骨の吸収は、歯周病原性細菌(A.actinoumicetemcomitanceなど)が産生するLPSが歯肉ならびに歯根膜細胞に作用してインターロイキン-1(IL-1)などのサイトカイン合成を促進し、これらのサイトカインが破骨細胞の形成を促進する結果として歯槽骨の吸収が起こると考えられている。しかし、その詳細な機序は明らかでない。そこで、炎症性骨吸収の過程で最も重要な役割を担っていると考えられているIL-1を強制発現するトランスジェニックマウスを用いて、歯槽骨の吸収機序の解析を行った。その結果、長管骨の吸収は著しく亢進してリウマチ様の所見を呈したが、頭部をsoft Xrayならびにドライスカル法によって調べたところ、野生型マウスとIL-1トランスジェニックマウスとの間で変化が認められなかった。そこで、顎骨は破骨細胞形成が他の骨組織と異なる機序で行われている可能性が示唆され、破骨細胞分化因子(RANKL)ならびに破骨細胞形成抑制因子(OPG)の発現を調べた。その結果、顎骨にも骨組織と同分子のRANKLとOPGの発現が認められた。しかし、IL-1トランスジェニックマウスと野生型での差は認められなかった。そこで、強力な破骨細胞形成能を有する、副甲状腺ホルモン(PTH)が顎骨のRANKL発現に対して作用を示すか否かを調べた。その結果、低カルシウム食飼育によって内因性のPTHを上昇させても顎骨のRANKL発現は変化しなかった。現在、RANKL発現を負に制御する因子の発現を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Nukaga, J., Shinki, T.et al.: "Regulatory effects of interleukin-1β and prostaglandin E_2 on expression of receptor activator of nuclear factor-κB ligand in human periodontal ligament cells."J.Periodontol.. (In press). (2004)
• [文献書誌] Ueno, Y., Shinki, T.et al.: "In vivo administration of 1,25-dihydroxyvitamin D_3 suppresses the expression of RANKL mRNA in bone of thyroparathyroidectomized rats constantly infused with PTH."J.Cell.Biochem.. 90(2). 267-277 (2003)
• [文献書誌] Takemoto, F., Shinki, T.et al.: "Gene expression of vitamin D hydroxylase and megalin in the remnant kidney of nephrectomized rats."Kidney Int.. 64(2). 414-420 (2003)
• [文献書誌] Hosogane, N., Shinki, T.et al.: "Mechanisms for the reduction of 24,25-dihydroxyvitamin D_3 levels and bone mass in 24-hydroxylase transgenic rats."FASEB J.. 17(6). 737-739 (2003)
• [文献書誌] Suda T., Shinki T.et al.: "Vitamin D and bone."J.Cell.Biochem.. 88(2). 259-266 (2003)