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2013 年度 実施状況報告書

歯根膜細胞とTh17細胞のNotchシグナルを介した重度歯根吸収発生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25463200
研究機関日本大学

研究代表者

山口 大  日本大学, 松戸歯学部, 准教授 (60333100)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード歯根吸収 / 矯正力 / Notchシグナル / RANKL / IL-6
研究概要

【目的】細胞表面受容体であるNotchは、膜結合型リガンドであるDeltaやJaggedにより活性化され、骨芽細胞・破骨細胞の分化に関与する。また、ヒト歯根膜由来細胞 (hPDL cells)において、Parathyroid Hormone-related Protein-C (PTHrP)がJaggedの発現を増加させ、RANKLによって誘導される破骨細胞形成を促進させることが報告されており、Notchシグナルが局所の骨吸収に関与している可能性が考えられる。そこで本研究では、Notchシグナルが矯正学的歯の移動時における歯根吸収に及ぼす影響について検討した。
【資料及び方法】In vivoにおいて、Wistar系雄性ラットの上顎第一臼歯を50gの矯正力にて牽引し、当該部の切片はJagged1、RANKL、IL-6の抗体を用いて免疫組織化学染色を行った。In vitroでは、hPDL cellsに至適矯正力モデルとして1.0g/cm²、強い矯正力モデルとして4.0g/cm²;の荷重(compression forces : CF)を24時間作用させ、CF群とした。
【結果】In vivoでは歯牙移動7日目において、矯正力を加えたラットの歯根吸収部にJagged1、RANKL、IL-6陽性細胞の増加が認められた。
【結論】強い矯正力により歯根膜細胞のNotchシグナルが活性化され、RANKL、IL-6の発現が促進されることで、歯根吸収を引き起こす可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成25年度の計画ではアレルギーマウスに矯正力(0~50g)を加え、人為的に歯根吸収を起こさせ、歯根周囲組織のJagged1, Notch1, Notch2,IL-17, RANKL、RANK, OPG, TRAPのタンパク質・遺伝子発現について正常マウスと比較検討することであった。
おおむね25年度の実験計画は予定通り、遂行することができたが、アレルギーマウスについては実験が遂行出来なかった。

今後の研究の推進方策

平成26年度では25年度に遂行できなかったアレルギーマウスについて矯正力(0~50g)を加え、人為的に歯根吸収を起こさせ、歯根周囲組織のJagged1, Notch1, Notch2,IL-17, RANKL、RANK, OPG, TRAPのタンパク質・遺伝子発現について検討する。
次に、ヒト歯根膜線維芽細胞にcompression forceを加え、RANKLとIL-17の産生量と遺伝子発現量について検討する。アレルギー患者よりCD4陽性細胞を採取し、ヒト歯根膜線維芽細胞と共培養し、compression force を加え、Jagged1, Notch1, Notch2, RANKL, TNF-α、IL-6、IL-17遺伝子発現について検討する。さらに、Notchシグナルの阻害剤であるγ-セクレターゼ阻害剤 (GSI)を添加し、上記因子の遺伝子発現について検討する。採取した培養上清より骨吸収活性ついて検討を行う予定である。

次年度の研究費の使用計画

平成25年度の研究目的、計画は平成25年度ではアレルギーマウスに矯正力(0~50g)を加え、人為的に歯根吸収を起こさせ、歯根周囲組織のJagged1, Notch1, Notch2,IL-17, RANKL、RANK, OPG, TRAPのタンパク質・遺伝子発現について正常マウスと比較検討することであったが、おおむね実験は計画通り終了しており、ほぼ遂行することができた。
次年度使用額が生じた理由として、正常ラットを用いた実験で実験が順調に進み、予想以上に良いデータが得られた。しかしながら、関節リウマチモデルマウス(SKG/Jcl)、アトピー性皮膚炎モデルマウス(NC/Nga)については実験を行うことができなかったため。
関節リウマチモデルマウス(SKG/Jcl)、アトピー性皮膚炎モデルマウス(NC/Nga)について矯正力(0~50g)を加え、人為的に歯根吸収を起こさせ、歯根周囲組織のJagged1, Notch1, Notch2,IL-17, RANKL、RANK, OPG, TRAPのタンパク質・遺伝子発現について正常マウスと比較検討するため、繰越金813,055円を使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] TNF-α and RANKL facilitates the development of orthodontically-induced inflammatory root resorption.2013

    • 著者名/発表者名
      Kojima T, Yamaguchi M, Yoshino T, Shimizu M, Yamada K, Goseki T, Kasai K.
    • 雑誌名

      Open Journal of Stomatology

      巻: 3 ページ: 52-58

    • DOI

      10.4236/ojst.2013.39A008

    • 査読あり
  • [学会発表] 歯根吸収はNotchシグナルを介したIL-6、RANKL発現によって誘発される2013

    • 著者名/発表者名
      菊田純,山口大、山田邦彦、吉野智一、葛西一貴
    • 学会等名
      第72回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      長野県松本文化会館,、長野
    • 年月日
      20131008-20131009
  • [学会発表] Compression force induces inflammatory cytokines via notch signaling in periodontal ligament cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Kikuta J, Yamaguchi M, Yamada K, Shimizu M, Funakoshi M, Kasai K.
    • 学会等名
      CYTOKINES 2013: From Molecular Mechanisms to Human Disease
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      20130930-20131003
  • [学会発表] Th17-production IL-17 on periodontal ligament induced root resorption in mouse models of rheumatoid arthritis and atopic dermatitis.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M, Yamada K, Shimizu M, Yoshino T, Kikuta J, Kasai K.
    • 学会等名
      CYTOKINES 2013: From Molecular Mechanisms to Human Disease
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      20130930-20131003
  • [学会発表] Tumor necrosis factor-α aggravates orthodontically root resorption.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshino T, Yamaguchi M, Yamada K, Shimizu M, Kasai K.
    • 学会等名
      CYTOKINES 2013: From Molecular Mechanisms to Human Disease
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      20130930-20131003
  • [学会発表] アレルギーと歯根吸収

    • 著者名/発表者名
      山口 大
    • 学会等名
      第72回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      長野県松本文化会館、長野
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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