機械的刺激による下顎骨の成長の制御とそのメカニズムの探究

机械刺激控制下颌生长及其机制探讨

• 批准号: 17791525
• 负责人: 田中 伸明
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17791525/
• 关键词: 成長板軟骨; 増殖; 分化; 機械的刺激; 内軟骨性骨形成; 増殖能; 基質産生能; 最終分化; 機械的伸張力; 機械的圧縮力

昨年度は、内軟骨性骨形成過程の増殖期および基質産生期における機械的伸張力および機械的圧縮力の影響についての検討を行った。本年度はさらに発展させ、内軟骨性骨形成最終分化過程にあたる軟骨から骨へと置き換わる肥大期(最終分化期)における機械的刺激の影響について検討を行った。(1)周期的な機械的伸張力は肥大期にある成長板軟骨細胞のALPaseおよびTypeX collagenの骨マーカー遺伝子発現を抑制すると共に、アリザリンレッドの染色性は対照群と比較して低下し約60%となった。また、TypeII collagenおよびAggrecanの軟骨マーカー遺伝子発現は亢進した。同時にTGF-βの遺伝子発現も促進し、機械的刺激によるアリザリンレッドの染色性の低下は、TGF-β中和抗体添加により回復する傾向を示した。このことから、肥大期への機械的刺激は軟骨細胞の最終分化を抑制し、TGF-βシグナル経路を介していることが明らかとなった。次に、in vivoでの内軟骨性骨形成と機械的刺激の影響を検討するため、ラット下顎骨の運動制限を行った下顎頭の組織学的検討を行った。(2)7日間の下顎骨の運動制限により、4、8および12週齢のラットの下顎頭軟骨層の菲薄化が生じ、増殖軟骨層、肥大軟骨層、全軟骨層のいずれの圧径も有意に小さくなった。また、週齢が若くなるほどその影響は大きく、運動制限後下顎頭軟骨層の回復も早かった。これらのことより、機械的刺激は内軟骨性骨形成に不可欠であり、その過程を制御していることが分かった。

去年，我们研究了软骨内骨形成的生长和基质生成阶段中机械拉伸和压缩力的影响。今年，我们进一步发展了这种方法，并研究了机械刺激在软骨被骨取代的肥大期（终末分化期）期间的影响，这是软骨内骨形成的最终分化过程。 (1)循环机械拉伸抑制ALPase和Type %的骨标志基因表达。此外，II 型胶原蛋白和聚集蛋白聚糖的软骨标记基因表达增加。同时促进TGF-β基因表达，机械刺激引起的茜素红染色减少往往通过添加TGF-β中和抗体而得到恢复。这些结果表明，肥大期的机械刺激抑制软骨细胞的终末分化，并由 TGF-β 信号通路介导。接下来，为了研究软骨内骨形成和体内机械刺激的影响，我们对运动受限的大鼠下颌骨髁突进行了组织学检查。 (2)限制下颌运动7天引起4、8、12周龄大鼠下颌髁突软骨层变薄，增生软骨层、肥厚软骨层、总软骨压力直径层明显变小。另外，年龄越小，效果越大，限制运动后下颌髁突软骨层恢复也越快。这些发现表明机械刺激对于软骨内骨形成至关重要并控制这一过程。

项目成果

Changes in Hard and Soft Tissue Profiles of Mandibular Prognathic Patients Treated with Two-Jaw Surgery

二颌手术治疗下颌前突患者硬、软组织轮廓的变化

• 发表时间: 2006
• 期刊: The Journal of Hiroshima University Dental Society 38・(2)
• 作者: Lin Yu-Yu;Tanaka N;Ueki M;Honda K;Harada M;Tanne Y;Ohkuma S;Tanaka E;Tanne K
• 通讯作者: Tanne K

The metabolisim of hyaluronan in cultured rabbit growth plate chondrosytes during differentiation.

培养兔生长板软骨细胞分化过程中透明质酸的代谢。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biochim Biophys Acta 1743・(1-2)
• 作者: Suzuki A;Tanimoto K;Ohno S;Nakatani Y;Honda K;Tanaka N;Doi T;Ohno-Nakahara M;Yoneno K;Ueki M;Tanne K
• 通讯作者: Tanne K

Hyaluronic acid promotes osteochondrogenic differentiation from mesenchymal stem cells in a three-dimensional culture system

透明质酸促进三维培养系统中间充质干细胞的骨软骨分化

• 期刊: Journal of Stem Cell (In Press)
• 作者: Yoneno K.;Tanaka E.;Ohno S.;Tanimoto K.;Honda K.;Tanaka N.;Lin Y.Y.;Tanne Y.;Okuma S.;Tanne K.
• 通讯作者: Tanne K.