Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
№７：TGF-β１によるマウス前骨芽細胞の分化調節にお
けるPI３K/Akt シグナル伝達経路の役割
Author(s)
鈴木, 瑛一; 落合（篠）, 宏美; 青木, 栄人; 小野寺,
晶子; 齋藤, 暁子; 齋藤, 淳; 東, 俊文
Journal
歯科学報, 114(3): 286-286
URL
http://hdl.handle.net/10130/3343
Right
目的：歯周病など局所に炎症が生じた場合に産生さ れる TGF-β１は，骨芽細胞の分化において促進と 抑制という二相性の作用を示すことが報告されてい る。我々は先行研究において，TGF-β１による骨芽 細胞分化の調節には IGF-１／PI３K 経路が深く 関 わっていることを明らかにした。しかしながら詳し い機序は未だ明らかでない。今回，PI３K の下流の 主要なシグナル伝達物質である Akt に注目し，そ の役割と機序について検討した。 方法：マウス前骨芽細胞（MC３T３-E１）を使用 し，細胞播種２４時間後に血清無添加の骨芽細胞分化 誘導培地（OBM）に交換，７２時間培養後回収し， 酵素活性染色，ALP 活性測定，Real-time RT-PCR による骨芽細胞分化マーカー解析にて評価を行っ た。また，長期培養における影響をみるために，培 養１４日後にアリザリンレッド染色にて石灰化度の評 価を行った。TGF-β１複数回投与条件では，OBM に交換 後１２時 間 毎 に TGF-β１ ０．１ng/ml 含 有 分 化 誘導培地にて交換を行った。次に，Akt の役割を検 討するため，レトロウイルスベクターを使用し，恒 常的活性型 Akt 遺伝子を MC３T３-E１細胞に強制 発現させ，同様の条件下にて実験を行った。 結果および考察：MC ３ T ３ -E １ 細 胞 に お い て ， OBM 単独培養と比べ，TGF-β１複数回投与による ALP 活性，骨芽細胞分化マーカー mRNA（ALP， OCN, BSP）の有意な減少が見られた。一方，活性 型Akt 導入細胞では，TGF-β１複数回投与時に ALP 活性の有意な増加がみられた。活性型 Akt 導入細 胞では，MC３T３-E１と比較しすべての培養条件 において OCN mRNA 発現量の有意な上昇がみら れた一方で，複数回の TGF-β１投与により，投与 回数依存性の mRNA 発現量の減弱が認められた。 石灰化度に関しても，Akt 活性状態において，MC ３T３-E１と比較しすべての培養条件でアリザリン レッド染色強度の上昇がみられたが，TGF-β１複数 回投与により僅かな染色強度の低下が認められた。 以上の結果より，Akt の活性化は TGF-β１による 骨芽細胞の分化調節において，おもに ALP が発現 する分化前期に必須な因子であり，TGF-β１による ALP の活性化を相加的に増強することが示唆され た。 目的：糖尿病は歯周病の重要なリスクファクターで ある。コントロールされていない糖尿病患者では， 歯周組織の治癒に問題があることが指摘されてい る。歯周組織再生療法の臨床応用が進むなかで糖尿 病患者における再生療法の効果については未だ不明 な点が多い。そこで本研究では糖尿病モデルラット に形成した歯周組織欠損に FGF-２を応用し，治癒 に及ぼす影響について検討した。 方法：１０週齢の雄性 Wistar ラットにストレプトゾ トシンを筋肉内投与し糖尿病を誘発させた。発症確 認後，両側上顎第一臼歯部に外科的に歯周組織欠損 を作製し，ルートプレーニングを行なった。対照 側には hydroxypropyl cellulose（HPC）を応用し， 実験側には０．３％FGF-２＋HPC を応用した。術 後 ２週，４週で安楽死させマイクロ CT 撮影後，検体 を採取し，通法に従い固定，脱灰した。その後厚 さ５μm のパラフィン切片を作製し，H-E 染色， PCNA，血管内皮細胞増殖因子（VEGF）による免 疫染色を行い，光学顕微鏡で観察した。 結果および考察：組織学的観察では糖尿病群で上皮 の深 行 増 殖 が 観 察 さ れ た が，FGF-２の 応 用 に よ り，それは抑制された。FGF-２の応用により，骨 欠損部の根面に対し，斜走する歯根膜様のコラーゲ ン線維束が観察された。しかしセメント質新生は健 常群にのみ限局的に観察された。PCNA による免 疫染色では糖尿病群に比べて健常群で４週において も新生骨周囲の結合組織に陽性細胞が多く観察され た。また FGF-２の応用で両群とも陽性細胞の割合 が有意に増加した（p＜０．０５）。糖尿病群に HPC の みを応用した群と FGF-２を応用した両群で，血管 周囲に VEGF 陽性細胞が多く発現していた。マイ クロ CT による骨梁構造解析では FGF-２の応用に より糖尿病群でも骨体積，骨梁幅は HPC 群に比べ て有意に増加していた（p＜０．０５）。以上より，今 回の FGF-２の応用は糖尿病ラットにおいて，歯周 組織の治癒を促進するが，再生は限局的であること が示唆された。
