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IRUCAA@TDC : The expression of Mn-SOD, i-NOS and e-NOS mRNA in maxillary osteoblasts in osteopetrotic mice

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Academic year: 2021

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(1)

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

Title

The expression of Mn-SOD, i-NOS and e-NOS mRNA in

maxillary osteoblasts in osteopetrotic mice

Author(s)

桑名, 誠

Journal

歯科学報, 113(3): 314-315

URL

http://hdl.handle.net/10130/3115

Right

(2)

論 文 内 容 の 要 旨 1.目 的 大理石病モデル op/op マウスは,骨芽細胞を含む環境因子側の欠陥が引き金となり,破骨細胞の減少とその 機能異常を招来して発病する。一方,生体に取り込まれた酸素の一部は,平時でも反応性の高い活性酸素に置 換され,細胞組織の代謝輸送や病態に影響を与えている。しかしながら現在まで,これらの関連酵素である一 酸化窒素合成酵素や活性酸素消去酵素の存在部位とその発生強度についてはほとんど知られていない。これら の活性酸素やフリーラジカルの発現及び関連酵素の発現には,部位特異性があり,同じ細胞でも部位が異なれ ば,フリーラジカル酵素発現の状況が異なると報告されている。特に上顎骨骨芽細胞の活性酸素分解酵素につ いては,その蛋白レベルの発現が正常骨芽細胞で弱い陽性を示すという免疫組織化学的検索による報告以外に みあたらない。そこで今回我々は,正常及び大理石骨病モデル op/op マウスの上顎骨骨芽細胞を用い,活性酸 素及びフリーラジカル関連酵素の mRNA を検索し,骨形成異常とラジカル関連酵素の関係を検討した。 2.方 法

3∼5週令の control 群マウス及び同週令の大理石骨病モデル op/op マウスを用いた。これに Nembutal 麻 酔を施した後,4%パラホルムアルデヒド液にて灌流固定を行った。その後,control 群及び実験群共に,骨 膜を付着させたまま上顎骨を取り出し,4%paraformaldehyde 固定液にて室温で2時間後固定を行った。試 料は4℃,10%EDTA にて1週間脱灰し,常法に従いアルコール脱水の後,パラフィンに包埋した。次いで 薄切後,iNOS,e-NOS 及び Mn-SOD probe を用い In situ hybridization 法(非 RI 法及び RI 法)により mRNA 発現を検索した。

3.研究成果および考察

対照群マウスの上顎骨骨芽細胞における Mn-SOD mRNA の発現は,弱陽性反応を示し,i-NOS mRNA の 発現は陰性,e-NOS mRNA の発現は弱陽性の反応を示した。実験群大理石骨病モデル op/op マウスの上顎骨 では,骨の肥厚とともに骨梁が増加し,骨髄腔が狭められていた。そしてこれら骨に接して認められる骨芽細 胞には Mn-SOD mRNA が強陽性反応を,i-NOS mRNA は弱陽性反応を,そして e-NOS mRNA は強陽性反応 を示した。なお,Dig 標識の非 RI In situ hybridization 法による結果は,RI 標識の In situ hybridization 法に よる結果である銀粒子の局在と一致した。 氏 名(本 籍) くわ な まこと

(東京都) 学 位 の 種 類 博 士(歯 学) 学 位 記 番 号 第 1778 号(甲第1053号) 学 位 授 与 の 日 付 平成20年3月31日 学 位 授 与 の 要 件 学位規則第4条第1項該当

学 位 論 文 題 目 The expression of Mn-SOD, i-NOS and e-NOS mRNA in maxillary osteoblasts in osteopetrotic mice

掲 載 雑 誌 名 Anatomia, Histologia, Embryologia doi :10. 1111/j. 1439­0264. 2012. 01173. x 2012年6月 論 文 審 査 委 員 (主査) 栁澤 孝彰教授 (副査) 井出 吉信教授 東 俊文教授 柿澤 卓教授 歯科学報 Vol.113,No.3(2013) 314 ― 92 ―

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大理石骨病モデル op/op マウスの上顎骨骨芽細胞において Mn-SOD mRNA は強陽性反応を示したが,これ は活性酸素が多く発生する部位に消去酵素も同様に増えると報告されていることから,本実験でも同部位で活 性酸素が増加している可能性を示唆した。さらに i-NOS mRNA,e-NOS mRNA とも対照群より強く陽性反応 を示したことと,i-NOS は少量でも一酸化窒素を多量に合成することから,同部位では多量の一酸化窒素が合 成されていることを示唆した。 4.結 論 大理石骨病モデル op/op マウスの上顎骨骨芽細胞は,フリーラジカルである一酸化窒素と活性酸素の関連酵 素遺伝子を強く発現する。 論 文 審 査 の 要 旨 大理石病モデル op/op マウスは,骨芽細胞を含む環境因子側の欠陥が引き金となり,破骨細胞の減少とその 機能異常を招来して発病する。一方,生体に取り込まれた酸素の一部は,平時でも反応性の高い活性酸素に置 換され,細胞組織の代謝輸送や病態に影響を与えている。しかしながら現在まで,これらの関連酵素である一 酸化窒素合成酵素や活性酸素消去酵素の上顎骨における存在部位とその発生強度についてはほとんど知られて いない。本審査の対象となった論文は,正常及び op/op マウスの上顎骨骨芽細胞を用い,活性酸素及びフリー ラジカル関連酵素の mRNA を In situ hybridization 法(非 RI 法及び RI 法)により,骨形成異常とラジカル関 連酵素の関係を検討し,上顎骨骨芽細胞が,フリーラジカルである一酸化窒素と活性酸素の関連酵素遺伝子を 強く発現することを明らかにした。 本審査委員会は,論文提出者から詳細な報告を受け,研究を開始するに至った動機,目的と採用した方法の 妥当性,論旨とその展開の適切性,結果と考察の妥当性と過不足などを慎重に審議した。特に,1)大理石骨 病を引き起こすモデルの中でなぜ op/op マウスを選定し,上顎骨を選んだか,さらに週令の違いの有無,2) 遺伝子レベルの変化と病態変化との相関,3)mRNA 観察のための最適な固定法,4)RI 法と非 RI 法との 感度の違い,5)他の組織における反応と部位特異性についてなどを論文提出者に質問した。その結果,審査 員の全質問に概ね適切と判断される回答が得られた。なお,論文の一部に追加,修正を促し,確認をした。興 味深い内容を含むので,今後も引き続き研究を発展させるように要望した。 以上の審査結果から,本審査委員会は提出された論文の成果が,今後の歯科医学の進歩,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した。 歯科学報 Vol.113,No.3(2013) 315 ― 93 ―

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