Elucidation of the mechanism by which periodontal tissue responds to vibrational signals and its application

歯科矯正治療には長期間を要する事が多く、治療の長期化に伴って齲蝕(むし歯)や歯周病などの問題が発生し、患者の精神的負担も大きいのが現状である。また、治療期間の長期化は、矯正治療の重篤な副作用のひとつである歯根吸収の発現と関連性が高いことが報告されている。そのため治療期間を短縮する方法が 求められている。 本研究では、骨改造現象を賦活化し、歯科矯正学的歯の移動速度を促進させる振動シグナルに対する応答メカニズムを細胞、組織レベルで解 明し、確実に効果がある歯周組織改造の振動刺激のパラメータ条件を決定することを目的とする。今年度の研究成果は以下の通りである。(1)マウス骨芽細胞MC3T3ーE1細胞(10%FBS含有αMEM培地)と軟骨細胞ATDC5細胞(5%FBSおよびinsulin, transferin含有DMEM/Hams F12 培地)、歯根膜細胞MAX-2B(10%FBS含有αMEM培地)のin vitro 実験として、分化段階を培養初期と培養後期に分類し、初期、後期、全期間の振動刺激実験を行なった。ターゲット細胞の有効な刺激のタイミングを遺伝子発現、シグナル伝達分子、細胞表現形（アルカリフォスファターゼ活性、アリザリンレッド石灰化テスト）から検討し、分化段階により反応性が異なることが明らかとなった。(2)in vivo 実験として、卵巣摘出した12週齢の雌性ラットを用いたエストロゲン欠乏性骨粗鬆症モデルラットと正常なラットを実験に用い、下顎骨臼歯と切歯について、マイクロCTによる骨密度解析、組織標本を用いた形態計測と観察を行った。

歯科矯正治療には長期間を要する事が多く、治療の長期化に伴って齲蝕(むし歯)や歯周病などの問題が発生し、患者の精神的負担も大きいのが現状である。また、治療期間の長期化は、矯正治療の重篤な副作用のひとつである歯根吸収の発現と関連性が高いことが報告されている。そのため治療期間を短縮する方法が 求められている。 本研究では、骨改造現象を賦活化し、歯科矯正学的歯の移動速度を促進させる振動シグナルに対する応答メカニズムを細胞、組織レベルで解 明し、確実に効果がある歯周組織改造の振動刺激のパラメータ条件を決定することを目的とする。今年度の研究成果は以下の通りである。(1)マウス骨芽細胞MC3T3ーE1細胞(10%FBS含有αMEM培地)と軟骨細胞ATDC5細胞(5%FBSおよびinsulin, transferin含有DMEM/Hams F12 培地)、歯根膜細胞MAX-2B(10%FBS含有αMEM培地)のin vitro 実験として、分化段階を培養初期と培養後期に分類し、初期、後期、全期間の振動刺激実験を行なった。ターゲット細胞の有効な刺激のタイミングを遺伝子発現、シグナル伝達分子、細胞表現形（アルカリフォスファターゼ活性、アリザリンレッド石灰化テスト）から検討し、分化段階により反応性が異なることが明らかとなった。(2)in vivo 実験として、卵巣摘出した12週齢の雌性ラットを用いたエストロゲン欠乏性骨粗鬆症モデルラットと正常なラットを実験に用い、下顎骨臼歯と切歯について、マイクロCTによる骨密度解析、組織標本を用いた形態計測と観察を行った。