咀嚼筋への局所的遺伝子導入法を用いた筋機能改善とそれに伴う骨格性開咬の阻止

利用局部基因转移至咀嚼肌来改善肌肉功能并预防骨骼开合

• 批准号: 17791511
• 负责人: 菅崎 弘幸
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku 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-17791511/
• 关键词: 局所的遺伝子導入法; 咀嚼筋; 非ウイルス; 開咬; 顎顔面頭蓋; 顎変形症; IGF-1

本研究は、成長期開咬モデルラット咬筋への各サイトカイン遺伝子導入を行い筋発達を促すことで垂直的顔面パターンの増悪が抑制できるのではないかとの仮説の元、実験動物への局所的遺伝子導入実験を行い、仮説の検証を行った。はじめにLoss of function実験系として成長期ラット(6週齢)に対し、片側咬筋に反復的IGF-1receptor siRNA発現プラスミド局所的遺伝子導入をHVJ-エンベロープベクター法を用いて行った。反対側にはempty vectorを導入した。導入側での咬筋成長・発育に関する影響ならびに下顎骨形態への影響を検索すべく、6週後に通法に従い屠殺し、咬筋重量測定、マイクロCT撮影装置を用いて下顎骨形態計測を行った。咬筋重量は、反復的IGF-1receptor siRNA導入側において、コントロール側に比較して優位に低値を示し、肉眼的にも頬舌的厚みが減少していた。マイクロCTを用いた下顎骨形態計測では、反復的IGF-1receptor siRNA導入側において下顎切痕後方部の下方への隆起量が減少しており、ヒトでの下顎角開大に類似した形態的特徴を示した。組織学的検索は現在まだ行っていないが、上記の垂直的顎間関係に影響を与えるデータが出ていることからIGF-1受容体の発現ノックダウンと、それに伴う筋芽細胞増殖・分化抑制が生じていることが予想される。次に、Gain of function実験系として反復的IGF-1発現プラスミド局所的遺伝子導入をHVJ-エンベロープベクター法を用いて行った。上記の反復的IGF-1receptor siRNA導入とはちょうど逆の結果が得られ、IGF-1が咬筋筋量の制御に大きな役割を果たしていることが観察された。さらに、咬筋筋量を人為的に制御することで、垂直的顎間関係の制御も行える可能性が示唆された。

本研究基于这样的假设：通过将每种细胞因子基因导入正在生长的开咬模型大鼠的咬肌中以促进肌肉发育，可以抑制垂直面部图案的恶化，我们进行了导入实验并验证了该假设。首先，作为功能丧失实验系统，我们使用HVJ-包膜载体方法将IGF-1受体siRNA表达质粒重复局部基因转移至生长大鼠（6周龄）的单侧咬肌中。另一侧引入空向量。为了考察对引入侧咬肌生长发育的影响以及对下颌骨形态的影响，6周后按标准方法处死动物，测定咬肌重量。测量并使用显微CT成像装置测量下颌骨的形态。与对照侧相比，重复导入IGF-1受体siRNA的一侧的咬肌重量显着降低，并且颊舌厚度也视觉上减小。使用显微 CT 进行的下颌形态测量显示，重复引入 IGF-1 受体 siRNA 的一侧下颌切迹后部的向下突出量减少，这与人类下颌角变宽的形态特征相似。尽管尚未进行组织学研究，但有数据影响上述垂直颌间关系，因此预计 IGF-1 受体表达的敲低和成肌细胞增殖和分化的相关抑制正在发生。接下来，作为功能获得实验系统，我们使用 HVJ 包膜载体方法对重复的 IGF-1 表达质粒进行局部基因转移。通过上述重复导入IGF-1受体siRNA，得到了相反的结果，并且观察到IGF-1在控制咬肌质量中起主要作用。此外，有人提出，垂直颌间关系可以通过人为控制咬肌质量来控制。