機械的刺激による下顎骨の成長の制御とそのメカニズムの探究

机械刺激控制下颌生长及其机制探讨

• 批准号: 17791525
• 负责人: 田中 伸明
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17791525/
• 关键词: 成長板軟骨; 増殖; 分化; 機械的刺激; 内軟骨性骨形成; 増殖能; 基質産生能; 最終分化; 機械的伸張力; 機械的圧縮力

昨年度は、内軟骨性骨形成過程の増殖期および基質産生期における機械的伸張力および機械的圧縮力の影響についての検討を行った。本年度はさらに発展させ、内軟骨性骨形成最終分化過程にあたる軟骨から骨へと置き換わる肥大期(最終分化期)における機械的刺激の影響について検討を行った。(1)周期的な機械的伸張力は肥大期にある成長板軟骨細胞のALPaseおよびTypeX collagenの骨マーカー遺伝子発現を抑制すると共に、アリザリンレッドの染色性は対照群と比較して低下し約60%となった。また、TypeII collagenおよびAggrecanの軟骨マーカー遺伝子発現は亢進した。同時にTGF-βの遺伝子発現も促進し、機械的刺激によるアリザリンレッドの染色性の低下は、TGF-β中和抗体添加により回復する傾向を示した。このことから、肥大期への機械的刺激は軟骨細胞の最終分化を抑制し、TGF-βシグナル経路を介していることが明らかとなった。次に、in vivoでの内軟骨性骨形成と機械的刺激の影響を検討するため、ラット下顎骨の運動制限を行った下顎頭の組織学的検討を行った。(2)7日間の下顎骨の運動制限により、4、8および12週齢のラットの下顎頭軟骨層の菲薄化が生じ、増殖軟骨層、肥大軟骨層、全軟骨層のいずれの圧径も有意に小さくなった。また、週齢が若くなるほどその影響は大きく、運動制限後下顎頭軟骨層の回復も早かった。これらのことより、機械的刺激は内軟骨性骨形成に不可欠であり、その過程を制御していることが分かった。

This paper discusses the effects of mechanical tension and mechanical compression on the growth period and matrix formation of endochondral bone. This year, the development of endochondral bone and the final differentiation process of endochondral bone formation are discussed. (1)The mechanical tension of the growth plate chondrocytes in the hypertrophic phase was reduced by about 60%. Type II collagen and Aggrecan cartilage development At the same time, TGF-β gene expression was promoted, mechanical stimulation, reduction of staining, and addition of TGF-β neutralizing antibodies. The mechanical stimulation of chondrocytes during hypertrophy inhibits the final differentiation of chondrocytes, and TGF-β is involved in the regulation of chondrocytes. To investigate the effects of mechanical stimulation on endochondral bone formation in vivo and on the movement limits of the mandible and the histology of the mandible. (2)7 During the day, the movement limit of mandible is 4, 8 and 12 weeks, and the thinning of cartilage layer of mandible head, proliferation cartilage layer, hypertrophic cartilage layer and total cartilage layer are intentionally small. After exercise, the cartilage layer of the mandible head recovers early. The mechanical stimulation of cartilage bone formation can not be controlled.

项目成果

Changes in Hard and Soft Tissue Profiles of Mandibular Prognathic Patients Treated with Two-Jaw Surgery

二颌手术治疗下颌前突患者硬、软组织轮廓的变化

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Journal of Hiroshima University Dental Society 38・(2)
• 作者: Lin Yu-Yu;Tanaka N;Ueki M;Honda K;Harada M;Tanne Y;Ohkuma S;Tanaka E;Tanne K
• 通讯作者: Tanne K

Cyclic Mechanical Strain Regulates the PTHrP Expression in Cultured Chondrocytes via Activation of the Ca2+ Channel

• DOI: 10.1177/154405910508400111
• 发表时间: 2005-01
• 期刊: Journal of Dental Research
• 影响因子: 7.6
• 作者: N. Tanaka;S. Ohno;K. Honda;K. Tanimoto;T. Doi;M. Ohno-Nakahara;E. Tafolla;S. Kapila;K. Tanne

The metabolisim of hyaluronan in cultured rabbit growth plate chondrosytes during differentiation.

培养兔生长板软骨细胞分化过程中透明质酸的代谢。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biochim Biophys Acta 1743・(1-2)
• 作者: Suzuki A;Tanimoto K;Ohno S;Nakatani Y;Honda K;Tanaka N;Doi T;Ohno-Nakahara M;Yoneno K;Ueki M;Tanne K
• 通讯作者: Tanne K

Hyaluronic acid promotes osteochondrogenic differentiation from mesenchymal stem cells in a three-dimensional culture system

透明质酸促进三维培养系统中间充质干细胞的骨软骨分化

• 期刊: Journal of Stem Cell (In Press)
• 作者: Yoneno K.;Tanaka E.;Ohno S.;Tanimoto K.;Honda K.;Tanaka N.;Lin Y.Y.;Tanne Y.;Okuma S.;Tanne K.
• 通讯作者: Tanne K.