歯根膜組織における恒常性維持とMechanical stress応答の分子機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470389
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 下野 正基 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (00085771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田崎 雅和 東京歯科大学, 歯学部, 助教授 (40155065) ; 橋本 貞充 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (10201708) ; 井上 孝 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (20125008) ; 安彦 善彦 東京歯科大学, 歯学部, 助教授 (90260819)
• Keywords: 歯根膜 / 歯根膜線維芽細胞 / 歯周組織 / マラッセ上皮遺残 / 伸展刺激 / 伸展活性化チャンネル / 細胞分化 / 細胞機能発現

Research Abstract

歯根膜は歯周組織の再生および恒常性維持において重要であることは良く知られており、この機能と関連して、歯根膜線維芽細胞が高いアルカリフォスファターゼ(ALP)活性を示し硬組織形成能を有することや、硬組織を形成するためにはBMPなどの誘導蛋白が必要であること、培養下ではdexamethazoneを添加すると骨組織が形成されること、歯根膜線維芽細胞によって産生された接着伸展因子およびFGFはALP活性を阻害すること、細胞密度が高いこと、などの研究結果が示されているものの、その詳細に関しては充分に明らかにされてはいない。本研究の目的は、咀嚼圧(機械的圧刺激)に対して、MERおよびPLはどのように応答するのかを、機械的刺激を培養細胞に与えて検討することであり、圧刺激によって、歯根膜線維芽細胞やマラッセの上皮遺残細胞の細胞増殖、細胞分化、機能発現がどのように変化するのかについて明らかにすることである。
平成14年度は、ラット切歯歯根膜培養細胞を分離・培養し、初代培養から5継代培養細胞を用い実験をおこなっており、得られた培養細胞を伸縮装置のシリコンチャンバーチャンバー内で多方向伸縮装置(フレクサーセル、FX-3000-system、Flexcell社製)によって、伸展させて実験を行っている。FX-4000に装填し、3%,18%,1Hz/minの条件で24時間伸展刺激を与え、アルカリフォスファターゼ活性を405nmの吸光度にて測定した。対照群(非伸展群)では、351.3mU/mlであるのに対して、伸展群では、伸展率3%(20.4gf/cm2)で259.0mU/ml、伸展率18%(82.3gf/cm2)で385.7mU/mlの結果が得られた。伸展群において、伸展率の低い3%でアルカリフォスファターゼ活性の低下がみられたが、18%ではむしろ活性の上昇を示しており、伸展刺激により、細胞の分化、機能発現が促進され、アルカリ性ホスファターゼ活性が伸展条件によって変化することが示唆された。
現在、これらの歯根膜培養細胞のOsteopontineの発現量の変化をWestern blottingを用いて検索中であり、培養細胞上清から、Recombinant Mouse Osteopontin抗体(R＆D Systems)によって65KDと30KDにバンドを確認し、Osteopontineの変化に関するデータを得ており、細胞の伸縮条件によってOsteopontineがどのように変化するのかを検討中である。

Research Products

• [Publications] Shimono, M., Ishikawa, T.: "Regulatory mechanisms of periodontal regeneration"Microsc Res. 60・5. 467-468 (2003)
• [Publications] Matsuzaka, K., Shimono, M.: "Lesions related to the formation of bone cartilage or cementum arising in the oral area. A statistical study and review of the literature"Bull. Tokyo Dent. Coll.. 43・3. 173-180 (2002)
• [Publications] Yoshinari, M., Shimono, M.: "Dry-Process surface modification for titanium Dental Implant"Metallurgical and materials transactions. 33A. 511-519 (2002)
• [Publications] Yoshinari, M., Shimono, M: "Bone response to calcium phosphate-coated and bisphosphonate immobilized titanium implant"Biomaterial. 23. 2879-2885 (2002)
• [Publications] Matsuzaka, K., Hayashi, S.: "Cell proliferation and expression of Cbfa-1 in a peripheral osteo-chondroma arising from the mandibular oral mucosa of an edentulous alveolar ridge"Bull Tokyo Dent. Coll.. 43・3. 181-185 (2002)
• [Publications] Mabuchi, R., Matsuzaka, K.: "Cell proliferation and cell death in periodonal ligaments during orthodontic tooth movement"J Periodontal Res.. 37. 118-124 (2002)