副甲状腺ホルモン関連タンパクの歯槽骨再生における役割の解明と再生歯科治療への応用

阐明甲状旁腺激素相关蛋白在牙槽骨再生中的作用及其在再生牙科治疗中的应用

基本信息

批准号：
21K09965
负责人：
堀部寛治
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Matsumoto Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09965/
关键词：
歯科歯槽骨副甲状腺ホルモン関連タンパク骨再生

项目摘要

副甲状腺ホルモン関連タンパク(parathyroid hormone-related protein: PTHrP)は局所で産生され、骨芽細胞の副甲状腺ホルモン(parathyroid hormone: PTH)受容体であるPTH1Rに結合し、骨代謝を亢進する。本申請研究は、歯槽骨喪失部におけるPTHrP-PTH1Rシグナルの役割の解明、臨床応用への可能性を模索し、歯槽骨再生研究の一助となることを目的にしている。我々はマウスの口腔内で抜歯または歯周病誘導を行い、その後の歯周組織治癒過程におけるPTH1R遺伝子発現変化を、RNAScope法によるin situ hybridizationにて検討を行った。その結果、抜歯モデルでは抜歯窩内部の、歯周病誘導モデルでは骨吸収部位の歯槽骨頂で、それぞれの周囲に局在する間葉系細胞、前骨芽細胞、骨芽細胞でPTH1R遺伝子の発現が大きく亢進している事を確認した。このことから、PTHrPの歯周組織局所投与が治癒過程における歯槽骨再生を亢進させることが予測された。マウスの上顎第二臼歯に絹糸を一週間結紮し、歯周病を誘導する。絹糸の除去と歯面の清掃を行い、4日経過後にPTHrP(1-34)をマイクロシリンジにより第二臼歯歯肉下に投与した。PTHrP(1-34) 180μg/kgを48h間隔で間欠投与を二週間（７回投与）行ったところ、歯槽骨は著しく骨吸収されており、歯槽骨の状態を評価するセメント・エナメル境-歯槽骨頂間距離(CEJ-ABC)はControl（生理食塩水投与）と比較して1.3倍に増大しており、悪化していることが認められた。一方で、同量のPTHrP(1-34)を単回投与した群では、CEJ-ABCがControl群よりも約2割減少しており、歯槽骨の高さが回復していることを示した。

甲状旁腺激素相关蛋白（PTHrP）是局部产生的，与成骨细胞上的甲状旁腺激素（PTH）受体PTH1R结合，并增加骨代谢。本次研究应用的目的是阐明PTHrP-PTH1R信号在牙槽骨丢失领域的作用，探索临床应用的可能性，协助牙槽骨再生研究。我们在小鼠口腔中进行拔牙或牙周病诱导，并使用 RNAScope 原位杂交检查了随后牙周组织愈合过程中 PTH1R 基因表达的变化。结果，证实PTH1R基因在拔牙模型中位于拔牙槽内的间充质细胞、前成骨细胞和成骨细胞中以及牙周病诱导模型中骨吸收部位的牙槽骨嵴中表达。显着增加由此预测，在牙周组织局部施用 PTHrP 将增强愈合过程中的牙槽骨再生。将丝线绑在小鼠上第二磨牙上一周，诱发牙周病。去除丝线并清洁牙齿表面，4天后，使用微注射器将PTHrP(1-34)龈下注射至第二磨牙。当180μg/kg的PTHrP(1-34)以48小时的间隔间歇施用两周(7次)时，在牙槽骨中观察到显着的骨吸收，牙槽嵴间距(CEJ-ABC)与对照相比增加了1.3倍。生理盐水给药），表明恶化。另一方面，在单次给予等量PTHrP(1-34)的组中，CEJ-ABC与对照组相比下降了约20%，表明牙槽骨的高度已经恢复。