IRUCAA@TDC : Epithelial Cell Rests of Malassez Modulate Cell Proliferation,Differentiation and Apoptosis via Gap Junctional Communication under Mechanical Stretcing in vitro

Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/

Title

Epithelial Cell Rests of Malassez Modulate Cell

Proliferation,Differentiation and Apoptosis via Gap

Junctional Communication under Mechanical Stretcing

in vitro

Author(s)

白, 賢

Journal

歯科学報, 112(4): 568-569

URL

http://hdl.handle.net/10130/2925

Right

論 文 内 容 の 要 旨 １．研 究 目 的 マラッセ上皮遺残細胞は Hertwig 上皮鞘に由来し，歯根膜中のセメント質周囲に存在する細胞である。生 涯にわたり静止している細胞と考えられていたが，炎症時には増殖し歯根嚢胞の裏装上皮になることが知られ ている。また，電顕的にギャップ結合が存在することや骨形成タンパク（BMP）や ameloblastin などのエナメ ル基質タンパクを発現し，機能面での解明も進みつつある。一方，歯根膜は常に咬合力を受けていることか ら，これまでメカニカルストレス（伸展力）下での歯根膜細胞の動態について多くの報告がなされているが，歯 根膜中に存在する培養したマラッセ上皮遺残細胞に伸展力を加えた際の動態について報告したものは少ない。 本研究では，培養したマラッセ上皮遺残細胞に伸展刺激を加えた際に ERM がどのような動態を示すか を，１）細胞増殖，２）アポトーシス，３）Gjal，ameloblastin，BMP2，BMP4，Noggin の発現を検索し，メ カニカルストレスが培養した ERM 細胞に与える影響について検討することを目的とした。 ２．研 究 方 法 ブタマラッセ上皮遺残細胞を１０％仔牛血清添加培養液（α-MEM）で，３７℃，５％CO２の条件下にて培養し

た。TypeⅠ collagen で表面処理を施した伸展性培養皿（BIOFLEX）に１．０×１０５

/well の割合で，細胞を播種し た後，FX-４０００TM

Flexercell Tension PlusTM

System にて１秒間伸展，１秒間弛緩の周期で１８％の伸展力を２４ 時間，刺激を継続した。増殖細胞を検討するために，０．０５％trypsin-EDTA 溶液にて剥離し，コールターカウ ンターにて細胞数を計測した。アポトーシス細胞を検討するために，４％パラホルムアルデヒド溶液にて固定 後，TUNEL 染色を行い，陽性細胞数をカウントした。遺伝子発現の検討のためには，細胞から RNA を抽出 し，ABI 7500 Fast system を用いた定量 RT-PCR を行い，Gjal（ギャップ結合構成遺伝子），ameloblastin， BMP2，BMP4，Noggin（BMP アンタゴニスト遺伝子）の発現を検索した。対象としては伸展刺激を加えない ものを用いた。またメカニカルストレスがギャップ結合を介して動態を制御しているか否かを検討するために ギャップ結合の阻害剤である１８GA を添加後，上記の検索を行った。 ３．研究成績および結論 増殖細胞数は，実験群が対照群より有意に高い値を示した（p＜０．０１）。アポトーシスに関しては，TUNEL 氏 名（本 籍） はく けん

白

賢

学 位 論 文 題 目 Epithelial Cell Rests of Malassez Modulate Cell Proliferation, Differentiation and Apoptosis via Gap Junctional

Communica-tion under Mechanical Stretcingin vitro

掲 載 雑 誌 名 The Bulletin of Tokyo Dental College 第５２巻 ４号 １７３∼１８２頁 ２０１１年８月 論 文 審 査 委 員 （主査） 井上 孝教授 （副査） 東 俊文教授 新谷 誠康教授 齋藤 淳教授 澁川 義宏准教授 歯科学報 Vol．１１２，No．４（２０１２） ５６８ ―１１２―

染色陽性細胞は，実験群が対照群より有意に高い陽性細胞率を示した（p＜０．０１）。定量 RT-PCR の結果， Gjal，ameloblastin の発現量は，２４時間後では対照群より減少した。また，BMP2，BMP4 の発現は２４時間後 増加が認められた一方で，Noggin の発現は減少した。また１８GA 添加群では対象群と比べて，細胞増殖の促 進，アポトーシス細胞の増加，Gjal，ameloblastin，noggin の発現低下と BMP2，BMP4 の発現上昇がみられ た。これらの結果より，培養マラッセ上皮遺残細胞は伸展刺激により，ギャッフ結合（GJs）を介した細胞増殖 の促進と分化の抑制，アポトーシスの促進を行うことにより，過度の細胞増殖を防ぎ，細胞数を調整し，歯根 膜の恒常性維持に関与していることが示唆された。 論 文 審 査 の 要 旨 マラッセ上皮遺残細胞は歯根膜中のセメント質周囲に存在し，生涯にわたり静止している細胞と考えられて きたが，電顕的に Gap junction が存在することやエナメル基質タンパクである ameloblastin を発現するこ と，アポトーシスを生じることなど機能面の解明が進みつつある。一方，ERM に咬合力を想定し，伸展力を 加えた際の ERM の変化について報告したものは少ない。

本論文は，ERM に伸展刺激を加えた際の，細胞増殖，細胞分化，アポトーシスの変化と Gap junction との 関連について，in vitro で分子生物学的検討により解明したものである。その結果，ERM は，伸展刺激下で は，Gap junction を介して細胞増殖を促進，細胞分化を抑制する一方で，アポトーシスを生じることが明らか となり，これにより過度の細胞増殖を防ぎ，歯根膜の恒常性の維持に関与していることが示唆された。 本審査委員会では，１）実験デザインの妥当性，２）与えた伸展力の妥当性，３）培養した ERM の特 徴，４）BMP とアポトーシスの関係について，などの質疑が行われたが，概ね妥当な回答が得られた。ま た，文章表現，図表の訂正およびその説明の補足や修正点が指摘されたが，本研究で得られた結果は，今後の 歯学の進歩，発展に寄与するところ大であり，学位授与に値するものと判定された。 歯科学報 Vol．１１２，No．４（２０１２） ５６９ ―１１３―