機械的刺激下における骨細胞を介した骨吸収メカニズムの解明に向けたp53の機能解析

p53的功能分析阐明机械刺激下骨细胞介导的骨吸收机制

• 批准号: 19K19282
• 负责人: 吉澤 光弘
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K19282/
• 关键词: 機械的刺激; 骨細胞; 骨吸収; p53

矯正歯科治療において矯正力が負荷されると、破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成により歯が移動する。矯正力による歯の移動は、骨細胞が機械的刺激を感知し、破骨細胞や骨芽細胞の機能を制御して生じているが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究では、マウスを用いた実験的歯の移動モデルおよび培養骨細胞を用いて、機械的刺激下における骨細胞を介した骨吸収の分子メカニズムの解明を目的とする。本年度は、圧縮力負荷時における骨細胞のアポトーシスの関与を検討する目的で、6週齢の雄性ICRマウスの頭蓋冠に圧縮力を付加した。頭頂骨を露出させ、頭頂骨に穴を開け、矢状縫合部を跨ぐようにして矢状縫合部に対し垂直な面の水平方向に0.2Nの圧縮力が付加されるようにスプリングを挿入した。対照群にはスプリングは挿入しなかった。0、3、6時間の圧縮力負荷後、全身麻酔下で 4%パラホルムアルデヒドにて灌流固定を行った。頭蓋骨を摘出後、通法に従い脱灰、脱水処理を行い、パラフィン包埋ののち厚さ5μmの水平断連続切片を作成した。得られた組織切片を用いてアポトーシス細胞を同定するためにTUNEL染色を行い、連続切片を用いてp53に対する免疫染色 を行った。その結果、p53のタンパク質発現量は、圧縮力負荷3時間後に対照群と比べ有意に上昇し、TUNEL染色における陽性細胞の割合は圧縮力負荷6時間後 に対照群と比べ有意に上昇した。さらに、骨細胞様細胞MLO-Y4をシリコンチャンバーに播種後、生化学用細胞伸展装置を用いてMLO-Y4に圧縮力を負荷し、in vitroにおける骨細胞への圧縮力負荷モデルを確立できた。

Orthodontic treatment in the middle of the corrective force, osteoclast, bone resorption, bone formation, tooth movement Orthodontic force, tooth movement, bone cell mechanical stimulation, osteoclast and bone bud cell function control, detailed information The aim of this study is to investigate the molecular mechanisms of bone resorption in cultured osteocytes stimulated by mechanical stimulation. This year, the bone cell population and the bone marrow compression stress were increased in male ICRs at 6 weeks of age. The parietal bone is exposed, the parietal bone hole is opened, the sagittal suture part is crossed, and the compression force of 0.2N is added to the vertical plane and the horizontal direction. In response to this, the group of people began to move forward. 0, 3 and 6 hours after compression load, 4% of the patients were anesthetized and the perfusion was fixed. After the skull is extracted, the ash is removed by the method, the dehydration treatment is carried out, and the thickness of the embedded layer is less than 5μm. The tissue sections were stained with TUNEL and stained with p53 The results showed that the p53 protein expression was significantly higher than that of the control group after 3 hours of pressure loading, and the positive cells after TUNEL staining were significantly higher than that of the control group after 6 hours of pressure loading In addition, the bone cell MLO-Y4 was used to establish the compressive stress load of bone cell MLO-Y4 in vitro after seeding and biochemical cell expansion device.

项目成果

振動刺激は破骨細胞前駆細胞の増殖と骨細胞のNF-κBシグナルを介したRANKL発現の亢進により破骨細胞形成を促進する

振动刺激通过破骨细胞前体细胞增殖促进破骨细胞形成，并通过骨细胞中的 NF-κB 信号传导增强 RANKL 表达。

• 发表时间: 2019
• 作者: 坂本麻由里;福永智広;佐々木紀代;清流正弘;吉澤光弘;竹下信郎;山本照子
• 通讯作者: 山本照子

Vibration enhances osteoclastogenesis by inducing RANKL expression via NF-κB signaling in osteocytes

• DOI: 10.1016/j.bone.2019.03.024
• 发表时间: 2019-06-01
• 期刊: BONE
• 影响因子: 4.1
• 作者: Sakamoto, Mayuri;Fukunaga, Tomohiro;Takano-Yamamoto, Teruko
• 通讯作者: Takano-Yamamoto, Teruko