歯根膜細胞のストレスタンパク質によるメカニカルストレスの情報伝達機構

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09672091
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 清水 義之 東北大学, 歯学部・附属病院, 講師 (20187470)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三谷 英夫 東北大学, 歯学部, 教授 (50014220) ; 清水 義信 東北大学, 歯学部, 助教授 (20005078)
• Keywords: ストレスタンパク質 / 矯正学的歯の移動 / メカニカルストレス / 骨芽細胞 / HSP27 / HSF-1 / アポトーシス / ネクローシス

Research Abstract

本年度は、歯根膜細胞と同様に歯周組織に存在する骨芽細胞にin vitroで持続的圧縮力を負荷して、過剰なメカニカルストレスによって誘導される細胞死とストレスタンパク質の発現について調べた。ヒト骨芽細胞様細胞株MG-63を10%FBSを含むαMEM中で培養し、コンフルエント後、6-well培養ディッシュ上で、2,4g/cm^2の持続的圧縮力を負荷した。圧縮力負荷後、HSP27,47,60,70とHSF-1の経時的なタンパク発現をこれらに対する抗体を用いてウェスタンブロッティング法により調べた。また、細胞増殖活性の測定をalamr Blue^<TM> Assay kit(Bio Source社)により測定した。また、アポトーシスの発現をTUNEL法により調べた。実験の結果、圧縮力により細胞形態は萎縮し、細胞増殖活性は2,4g/cm^2の圧縮力負荷により低下した。HSP27の発現は12、24時間の圧縮力負荷により著しく増強し、HSP60の発現は4g/cm^2の圧縮力を6〜24時間負荷すると増強した。これに対してHSP47の発現は2〜12時間の圧縮が負荷で減弱したが、24時間負荷では対照群と同程度の発現状態に戻った。また、HSP70の発現はほとんど変化しなかった。HSF-1の発現は圧縮力を24時間負荷すると85kDのバンドは増強する傾向があったが、95kDのバンドの発現様相に変化は認められなかった。圧縮力により死細胞の数は増加したがアポトーシスを起こしている細胞は認められなかった。以上の結果より,過剰なメカニカルストレスにより細胞死が誘導されるがこれはアポトーシスではなくネクローシスで、HSP27,60の発現の増強は、圧縮力負荷に伴う細胞の変性、壊死に対する防御機構において何らかの役割を果たしていると考えられた。

Research Products

• [Publications] Y.Shimizu,M.Okazaki,H.Mitani: "Induction of HSPs with Compressive Stress in MG-63 cells"J. Dental Research. 78. 501 (1999)
• [Publications] M.Okazaki,Y.Shimizu,H.Mitani: "Expression of HSPs induced by cyclical stretching stress in PDLF"J. Dental Research. 78. 501 (1999)
• [Publications] T.Furuta,Y.Shimizu,I.Takahashi and H.Mitani: "Formation and mineralization of murine molar roots with hypocalcaemia induced by a low calcium diet, and the changes after returning to a normal diet"Archives of Oral Biology. 44. 629-639 (1999)
• [Publications] 岡崎 雅子、清水 義之、千葉美麗、三谷 英夫: "周期的伸展力によるMC3T3-E1のMMP活性の変化とrTIMP-1の作用"歯科基礎医学会雑誌. 41. 458 (1999)