歯根膜における破骨細胞形成抑制因子OPG/OCIFの発現および調節機構の解析

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(1)歯周病の主要病原因子と考えられているグラム陰性細菌の構成成分であるlipopolysaccharide (LPS)の歯根膜におけるRANKLおよびOPG発現に対する影響を検討した。方法は、既に確立しているヒト歯根膜由来細胞(HPLF)培養系にLPSや、炎症性サイトカイン(IL-1β、TNF-α)を添加し、OPGおよびRANKL mRNAの発現の変化を半定量的RT-PCR法にて解析した。その結果、LPSにて48時間刺激を加えたHPLFにおいてOPG、RANKLが増加しており、またLPSにて12時間刺激を加えたHPLFにおいてIL-1β、TNF-αが増加していた。一方で、IL-1β、TNF-αにて刺激すると12時間後にOPG、RANKLの発現が誘導された。さらに、LPS刺激を加えたHPLF培養系にIL-1β、TNF-αの中和抗体を添加してその影響を検討した。その結果、OPGおよびRANKLの発現誘導が阻害されたことから、LPSによるOPG、RANKLの発現誘導はIL-1βやTNF-αの発現誘導を介していることが明らかになった。次に、LPSによって発現誘導されたOPG、RANKLのいずれが破骨細胞の形成に作用しているかを検討した。マウス骨髄細培養系にLPSによって48時間刺激したHPLFの培養上清を添加した系およびLPS存在下にてマウス脾臓細胞とHPLFを共培養した系を用いてその影響を調べたところ、ともに破骨細胞様細胞の形成は完全に阻害された。以上の結果より、LPS刺激によって発現誘導されたOPGが同じく発現誘導されたRANKLよりも効果的に破骨細胞の分化形成に作用していることが明らかになった。これらのことより、LPS刺激を受けた歯根膜細胞は破骨細胞形成に対して、発現増加したOPGがRANKLよりも優位に作用して負のフィードバック調節を担っていることが示唆された。以上の実験結果は、現在、Journal of Bone and Mineral Researchに投稿中である。(2)根尖病変は根尖周囲の歯槽骨が吸収し歯根膜由来の肉芽種や嚢胞が形成される病変でマラッセの上皮遺残由来と考えられている上皮組織の増殖がしばしば認められる。根尖病変組織中に増殖した上皮細胞の歯根嚢胞形成への関与について検討する目的で、アポトーシスに着目し、ヒト抜去歯牙根尖より得られた根尖病変組織2例(歯根肉芽腫および歯根嚢胞)を用いて分析を行った。分析には根尖病変組織切片を作製し断片化DNAの検出をTUNEL法にて、またアポトーシス誘導に関与していることが知られているカテプシンDの発現検索を免疫組織化学的手法を用いて行った。その結果、歯根肉芽腫および歯根嚢胞ともに、病変組織の肉芽組織と比較して上皮組織内にTUNEL陽性細胞が多数認められた。特に歯根嚢胞内の上皮組織においては嚢胞腔に面した部位に偏在して発現している所見が得られた。さらにTUNEL陽性細胞のほとんどがカテプシンD陽性であった。以上の結果より、根尖病変組織の増殖上皮組織中にはアポトーシス細胞が出現し、嚢胞腔の形成、拡大に関与していることが示唆された。以上の実験結果は、日本歯科保存学雑誌に掲載されている。