OsseointegrationにおけるCOX-2制御の組織・分子生物学的研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16591984
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 近津 大地 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (30343122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高戸 毅 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90171454) ; 富塚 健 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (80251297) ; 小笠原 徹 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (20359623)
• Keywords: osseointegration / プロスタグランジン / シクロオキシゲナーゼ2 / ノックアウトマウス / インプラント

Research Abstract

歯を喪失した患者の口腔機能や審美性を回復するために、インプラントの適応症例が増大おり、osseointegrationの獲得は臨床上大きな問題となっている。この過程の背景にBMP-2Pなど骨形成性の局所因子の存在が指摘されており、近年われわれはBMP-2が合成酵素であるCOX-2の転写誘導を促進しOGE_2を産生することによって、骨形成を促進していることを報告した。またCOX-2ノックアウトマウスを用いた骨折モデルにおいて、COX-2が骨折治癒を制御するという報告もあり、COX-2-PGシグナリングは重要な伝達機構と考えられている。しかしながら、osseointegrationにおけるCOX-2の役割を検討した報告は見あたらず、その詳細は明らかでない。そこで本研究では、遺伝子欠損モデルが豊富である動物を用いるために、純チタン製マイクロインプラントを開発しマウスの大腿骨への埋入実験を試みた。インプラント埋入後、インプラント体周囲骨におけるRNAレベルでの発現動態をreal-time PCRで検討したところ、経時的にCOX-2の発現が上昇していた。そこでCOX-2ノックアウトマウスを用いて、8週後の骨形成マーカーであるオステオカルシンの発現を調べたところ、ワイルドタイプでみられた上昇が、ノックアウトマウスでは認められなかった。次に、非脱灰研磨切片のコンタクトマイクログラムで観察したとにろ、ワイルドタイプではインプラント体の周囲に新生骨が形成されていたが、ノックアウトマウスでは殆ど認められなかった。これを研磨しトルイジンブルーで組織学的に観察したところ、インプラント体周囲の新生骨は成熟した骨組織であることが確認された。本研究より、マウスを用いた新規のインプラント実験法が確立された。また、COX-2はインプラント体のosseointergrationに不可欠な因子であることが分かった。