歯根膜ルフィニ神経終末の発生・再生・維持過程におけるBDNFの役割

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370580
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 前田 健康 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (40183941)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 佳世子 (野澤 佳世子) 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (90303130) ; 河野 芳朗 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (60303129) ; 網塚 憲生 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (30242431) ; 山村 健介 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (90272822) ; 山田 好秋 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (80115089)
• Keywords: 歯根膜 / ルフィニ神経終末 / BDNF / 神経栄養因子 / 神経終末 / ノックアウトマウス / PGP 9.5 / 神経支配

Research Abstract

歯根膜ルフィニ神経終末は高親和性神経栄養因子受容体であるTrkBと低親和性神経栄養因子受容体であるp75-NGFRを発現している。これらの神経栄養因子受容体は脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor ; BDNF)が結合する。BDNFを人為的に欠損させたマウス(BDNFノックアウトマウス)切歯歯根膜におけるルフィニ神経終末の形成状態を神経線維のマーカータンパクであるprotein gene product 9.5の免疫組織化学的手法により検討した。さらにヘテロ型マウスと野生型マウスの歯根膜分布密度をコンピュータ画像解析装置により検討した。なお、ホモ型BDNFノックアウトマウスは生後3週間までしか生存できないため、この研究ではヘテロ型マウスと野生型マウスを用いた。野生型マウス歯根膜ではルフィニ神経終末が歯槽骨寄りの歯根膜に密に分布しており、これら神経終末は外形が不規則なI型神経終末と外形が円滑なII型神経終末の2種に分けられた。一方、BDNFノックアウトマウス(ヘテロ型)ではI型ルフィニ神経終末の低形成ならびに形成不全が認められた。このルフィニ神経終末は分岐状態が野生型のものより悪く、また軸索終末の膨隆も劣っていた。画像解析法による神経分布密度の検討ではヘテロ型の神経分布密度は野生型のものより18%低いことが明らかになった。以上のことから、歯根膜ルフィニ神経終末の発生、成熟過程にはBDNFが必要であることが示唆された。画像解析法による実験データの収集には本研究補助金により購入したデジタル顕微鏡写真撮影装置が用いられた。
本補助金により得られた成果を米国オーランド市で開催された北米神経科学会にて発表し、各国の研究者と議論を深めた。

Research Products

• [Publications] B.A.Alkhamrahほか: "The Periodontal Ruffini Endings in the Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Deficient Mice"Archives of Histology and Cytology. 66・1. 73-81 (2003)
• [Publications] H.Ohshimaほか: "Pulpal Regeneration after Cavity Preparation, With Special Reference to Close Spatio-relationships between Odontoblasts and Immunocompetent Cells"Microscopy Research & Technique. (印刷中). (2003)
• [Publications] M.T.Byersほか: "Dental Neuroplasticity, Neuro-pulpal Interactions and Nerve Regeneration"Microscopy Research & Technique. (印刷中). (2003)
• [Publications] T.Maedaほか: "Introduction for Specila Issue of "Biology of Tooth Regeneration""Microscopy Research & Technique. (印刷中). (2003)