分子シャペロンを介する歯根膜線維芽細胞における力学的刺激応答機構の解析

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歯科矯正治療における不正咬合の改善は、歯に力学的刺激を負荷し、歯周組織の改造を誘導することによって行われる。このとき、歯根膜線維や血管組織へ過剰な圧縮・牽引力を負荷することにより、炎症性のストレスが加わる。この歯周組織の改造過程において、生理的・病理的なストレスに伴い、タンパク質の構造変化が起きることにより誘導される分子シャペロンが細胞を炎症性ストレスから守り、何らかの重要な機能を果たしていると考えられる。本研究では、力学的刺激による歯周組織改造機構における分子シャペロンの発現誘導を明らかにすることを目的とし以下の実験を行った。充分なインフォームドコンセントを患者に行い承認を得た上で、ヒト歯根膜を採取した。これより分離培養した継代数5〜7代の数種類のヒト歯根膜線維芽細胞に力学的刺激を負荷した。力学的刺激を負荷した後、短時間で、細胞は伸展方向に対し垂直に再配列し、細長い形態に変化した。以後の変化は認められなかった。力学的刺激を負荷した後、細胞粉砕液を用い電気泳動用の試料を得た。電気泳動後、タンパク質の機能発現に影響を与えていると推察される分子シャペロン(HSP70およびHSP90)の経時的な変化をウェスタンブロッティング法により調べた。その結果、6時間以降有意に発現が増強したもの、および、わずかに増強したものとの2種類の発現パターンが認められた。これらより、ヒト歯根膜線維芽細胞に対する力学的刺激は、分子シャペロンのタンパク発現に影響を与える可能性が示唆された。