メカニカルストレス下におけるSemaphorin3Aを介した骨細胞動態の解明

骨組織はメカニカルストレスによりリモデリングが惹起されるが、その過程において骨細胞が重要な役割を果たしていると考えられている。本研究では骨細胞に対するメカニカルストレスの負荷が骨代謝に及ぼす影響を解明するために、前年度はラットの実験的歯の移動モデルを用いて圧迫側歯槽骨浅部の骨細胞が発現する RANKL/OPG系および骨リモデリングには血管新生が必要であることから、骨細胞が発現する血管内皮細胞増殖因子(VEGF)について検討した。その結果、RANKLのタンパク発現が1日目以降より増加し、その発現率は経日的に増加した。一方、牽引側歯槽中隔浅部の骨細胞のRANKL 発現はcontrolと比較し変化を認めなかった。OPGのタンパク発現においては圧迫側歯槽骨浅部の骨細胞では負荷1日目以降より、牽引側歯槽中隔浅部の骨細胞では３日目以降より低下を認めた。また、圧迫側歯槽骨部では3日目以降に破骨細胞の出現と歯槽骨の吸収が認められた。以上より、骨細胞の骨代謝への影響が示唆された。骨細胞が発現する骨保護因子Semaphorin3A(セマフォリン・スリー・エー:Sema3A)は環状グアノシン一リン酸（cGMP）を介して骨系細胞の生存シグナルが活性化することが分かっている。そのため、今年度はｓGC-ｃGMPシグナルを活性化させる薬剤であるsGC活性化剤（bay58-2667）をRatに腹腔内投与（5μg/Kg/日）し、実験的歯の移動を行うことでsGC活性化剤による歯の移動・歯根吸収を評価してきた。sGC活性化剤の投与量は他の論文で骨粗鬆症モデルに投与し、骨量維持効果が認められた量より半分の量で行ったが、結果として、歯根吸収は減少したものの歯の移動は減少し、矯正治療を行う観点からはあまり望ましくない結果となった。

骨組織はメカニカルストレスによりリモデリングが惹起されるが、その過程において骨細胞が重要な役割を果たしていると考えられている。本研究では骨細胞に対するメカニカルストレスの負荷が骨代謝に及ぼす影響を解明するために、前年度はラットの実験的歯の移動モデルを用いて圧迫側歯槽骨浅部の骨細胞が発現する RANKL/OPG系および骨リモデリングには血管新生が必要であることから、骨細胞が発現する血管内皮細胞増殖因子(VEGF)について検討した。その結果、RANKLのタンパク発現が1日目以降より増加し、その発現率は経日的に増加した。一方、牽引側歯槽中隔浅部の骨細胞のRANKL 発現はcontrolと比較し変化を認めなかった。OPGのタンパク発現においては圧迫側歯槽骨浅部の骨細胞では負荷1日目以降より、牽引側歯槽中隔浅部の骨細胞では３日目以降より低下を認めた。また、圧迫側歯槽骨部では3日目以降に破骨細胞の出現と歯槽骨の吸収が認められた。以上より、骨細胞の骨代謝への影響が示唆された。骨細胞が発現する骨保護因子Semaphorin3A(セマフォリン・スリー・エー:Sema3A)は環状グアノシン一リン酸（cGMP）を介して骨系細胞の生存シグナルが活性化することが分かっている。そのため、今年度はｓGC-ｃGMPシグナルを活性化させる薬剤であるsGC活性化剤（bay58-2667）をRatに腹腔内投与（5μg/Kg/日）し、実験的歯の移動を行うことでsGC活性化剤による歯の移動・歯根吸収を評価してきた。sGC活性化剤の投与量は他の論文で骨粗鬆症モデルに投与し、骨量維持効果が認められた量より半分の量で行ったが、結果として、歯根吸収は減少したものの歯の移動は減少し、矯正治療を行う観点からはあまり望ましくない結果となった。