Exploration for exosome-borne signal transduction during alveolar bone remodeling under orthodontic force application

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矯正治療では、歯根膜圧迫側での骨吸収と歯根膜伸展側での骨形成という部位特異的な骨代謝の変化によって矯正学的歯の移動が起こる。この部位特異的な骨代謝の変化は矯正力というメカニカルストレスによって惹起され、その感受機構に関する研究が行われてきた。歯槽骨骨細胞が矯正力を感受しRANKL産生に重要な役割を果たすとする報告がある。しかしながら臨床的に歯根膜が無い骨性癒着歯では歯の移動が起こらないことから、メカニカルストレス感受にPDL細胞が重要な役割を果たしていると考えられる。近年遠隔標的細胞への情報伝達機構としてエクソソーム分泌を介した系がガンの分野を中心に解析が進んでいる。しかしながら矯正力のようなメカニカルストレスと歯周組織骨代謝との関連にエクソソームがどのような役割を果たしているかは報告されていない。本研究課題では圧迫刺激・伸展刺激などメカニカルストレスを受けたPDL細胞は異なるmicroRNAで構成されたエクソームを分泌し、伸展刺激エクソソームは骨芽細胞の骨形成を促進し、圧迫刺激エクソソームは破骨細胞分化を促進する、と仮説を立て、その検証を動物実験系、および細胞培養実験系で解明することを目的として研究を行った。培養実験系において、ヒトPDL細胞のコントロールおよび伸展刺激エクソソームのmiRNAプロファイル比較を行った。その結果として、次のようなmiRNA について発現に差が見られた。（hsa-miR-4755-3p, hsa-miR-4718, hsa-miR-4663, hsa-miR-486-5p, hsa-miR-1246）さらにPDL細胞のコントロール・伸展刺激エクソソームを精製し、ヒト骨芽細胞株MG-63培養系へ添加したところ、伸展刺激エクソソームによって骨芽細胞マーカーであるALPやOCNの発現上昇が観察された。