歯周炎実験モデル作製の試み : Novel experimental Title model for periodontitis Author(s) 山本, 仁 Journal 歯科学報, 114(2): URL Ri

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2 104 教育ノート 歯周炎実験モデル作製の試み Novel experimental model for periodontitis 山本 東京歯科大学口腔超微構造学講座 教授 歯科医学教育開発センター兼任 略歴 1988年東京歯科大学卒業 1992年東京歯科大学大学院歯学研究科修了 博 士 歯学 東京歯科大学研究助手 岩手医科大学歯学部助手 新潟大学歯学部 助手 日本大学松戸歯学部講師 東京歯科大学講師を経て2012年より現職 研究 テーマ 歯と歯周組織を含む顎顔面口腔領域の構造の発生 再生 趣味 水族館 巡り 仁 Hitoshi Yamamoto キーワード 歯周炎 実験モデル カラゲニン ラット Key words periodontitis, experimental model, carrageenin, rat 2013年10月15日受付 2013年11月26日受理 歯科学報 114 104 107 2014 疾病の発症 進行 治癒は該当する組織や細胞の が用いられてきた サルやイヌでは歯周炎の発生 みならずそれらをとりまく生体内の環境の影響を受 進行過程がヒトと類似しているという利点がある ける そのため疾病に関する臨床的あるいは基礎的 が 扱いが難しく また飼育設備などにより実験匹 研究は組織や細胞の培養による研究のほかに 研究 数の制約を受ける 特にサルのような霊長類を実験 対象となる疾病を有する動物を用いた実験が必要で 動物として使用することは倫理上 の 問 題 も 大 き ある これまでに様々な疾病に対する動物実験モデ い27 一方 一般的に実験動物として用いられるこ ルが開発されてきた1 5 近年では特定の遺伝子の との多いラットやマウスは歯周組織が炎症に対して 改変 あるいは欠損により発症させるモデルも利用 抵抗性をもつものの サルやイヌと比較して扱い 6 9 されるようになっている が容易で 実験匹数を確保できるという利点があ 歯 周 炎 は Aggregatibacter actinomycetemcomitans る27 その為 最近ではラットやマウスが使用され AA や Porphyromonas gingivalis PG といった歯周 ることが多くなっている 歯周炎の誘発法には AA 病原性細菌の感染による疾患であり 歯肉炎と決定 や PG といった歯周病原性細菌の播種18 19 21 22 25 26 的に異なるのは歯槽骨の吸収を伴っていることであ 金属ワイヤーあるいは絹糸を歯頸部に結紮する方 る 歯肉炎や歯周炎を含めた歯周病は世界的にみて 法15 17 23 24 28 が用いられている しかし歯周炎病原性 10 も一般的な疾病であり 我が国においても歯を喪 11 細菌により歯周炎を惹起する場合 培養機器を始め 失する大きな原因となっている これらの理由に とした細菌学的な施設や機材が必要となる また前 より歯周病 特に歯槽骨の吸収を伴う歯周炎に関す 述のようにラットやマウスは元々歯周組織が炎症に る研究が行われており 実験動物や歯周炎の誘発法 対して抵抗性を有しているので 正確な誘発成功率 により数多くの歯周炎実験モデルが報告されてい は発表されていないが 歯周病原性細菌の播種で 12 28 る は歯周炎の誘発率に問題があるように思われる 一 歯周炎に関する研究の実験動物としてはこれまで 13 14 にサル 12 16 イヌ 15 18 ラッ ト 22 25 やマウス など 方金属ワイヤーや絹糸の結紮法で歯周炎を誘発する 場合 下顎では頬や舌といった解剖学的な制約を受 8

3

4 106 山本 歯周炎モデルラットの作製 謝 辞 本研究の遂行には日本大学特任教授 久保山 日本大学松戸歯学部生理学講座 横山 昇先生 愛先生 田村歯科医 院 田村仁志先生 ロート製薬株式会社 奥村重年様にご協力 いただきました お礼を申し上げます また本論文中の写真 と表は文献39 からの改変である 文 図3 近心 中央 遠心での歯槽骨の吸収状態を示す カラ ゲニン応用群はすべての部位で歯肉を剥離した群よりも 大きな骨の吸収を認めた 01 0 02 0 03 n 5 Tukey s test 0 いてエナメル セメント境から歯槽骨までの垂線の 長さを測定し 骨の吸収量を求めた 図1B 図2 は実験開始時 0週 から3週までの下顎第一臼歯部 を頬側から観た3D 像である 歯肉を剥離した群で は0週から3週で歯槽骨の状態にほとんど変化がな いが カラゲニン応用群では歯肉を剥離した群と比 較して 特に近心部と中央部で著しい骨の吸収が観 察された また歯槽骨の吸収状況は経時的に増加し ていた 近心 中央 遠心のそれぞれの歯槽骨吸収 量を示したのが図3である この実験により実験したすべてのラットに対して 短期間で 確実に歯槽骨の吸収を伴う歯周炎を誘発 することができ 加えてカラゲニンの応用期間に応 じて骨吸収の程度を変えられることが分かった 以 上のことから本法は歯周炎の動物実験モデルとして 有用であると考えられた またカラゲニンの応用を 中止すると吸収した歯槽骨に若干の骨の添加が生じ るが 中止後3週を経過しても元の状態には回復し なかった38 更に筆者らはこのモデルを用いてプロ タミン分解ペプチド含有シートが吸収された歯槽骨 に及ぼす影響を調べたところ 上記シートが歯槽骨 の再生に働くことを示唆するデータを得た38 ので興 味のある方はご一読されたい しかし本法は確実 に歯槽骨を吸収するものの その量 例えば300μm の吸収を起こさせるなど をコントロールするには 至っていない 今後歯槽骨の吸収量をどのようにコ ントロールしていくかが課題である 献 1 Prát V, Hatala M, Konícková L, Urbanová D : An experimental model of ascending pyelonephritis in the rabbit. Virchows Arch Pathol Anat Physiol Klin Med, 342 103 108 1967 2 Boruchow IB, Abel RM : Acute oral hemoconcntration in endotoxin shock. Search for an experimental shock model. Arch Surg. 97 666 671 1968 3 Wax J, Tessman DK, Winder CV, Stephens MD : A sensitive method for the comparative bioassay of nonsteroidal anti-inflammatory compounds in adjuvant-induced primary inflammation in the rat. J Pharmacol Exp Ther. 192 166 171 1975 4 Spadella CT, Lucchesi AN, Alberti S, Resende LA : Early pancreas transplant improves motor nerve conduction in alloxan-induced diabetic rats. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 120 567 572 2012 5 Osada Y, Yamada S, Nabeshima A, Yamagishi Y, Ishiwata K, Nakae S, Sudo K, Kanazawa T : Herigmosommoides polygyrus infection reduces severity of type1 diabetes induced by multiple low-dose streptozotocin in mice via STAT6-and IL-10-independent mechanisms. Exp Parasitol. 135 388 396 2013 6 Bovin GP, O Toole BA, Orsmby IE, Diebold RJ, Eis MJ, Doetschman T, Kier AB : Onset and progression of pathological lesions in transforming growth factor-beta 1-deficient mice, Am J Pathol 146 276 288 1995 7 崔 錦花 ヘリコバクター ピロリ感染による動脈硬化 促進検討モデルとしての apoe ldlr マウスの有用性 岡山医学会雑誌 119 253 260 2008 8 Koster MI, Marinari B, Payne AS, Kantaqputra PN, Costanzo A, Roop DR : DeltaNp63 knockdown mice : A mouse model for AEC syndrome, Am J Med Genet A 149A 1942 1947 2009 9 Gray A, Aronson WJ, Barnard RJ, Mehta H, Wan J, Said J, Cohen P, Galet C : Global lgfbp1 deletion does not affect prostate cancer development in a c-myc transgenic mouse model, J Endocrinol 211 297 304 2011 10 Petersen PE, Burgeois D, Ogawa H, Estupinan-Day S, Ndiaye C : The global burden of oral diseases and risk to oral health, Bull World Health Org 83 661 669 2005 11 Aida J, Ando Y, Akhter R, Aoyama H, Masui M, Morita M : Reasons for permanent tooth excractions in Japan. J Epidemiol 16 214 219 2006 12 Hamp SE, Lindhe J, Löe H : Experimental periodontitis in the beagle dog, J Periodont Res 7 13 14 1972 13 Holt SC, Ebersole J, Felton J, Brunsvold M, Kornman KS. Implantation of Bacteroides gingivalis in nonhuman primates initiates progression of periodontitis, Science 239 55 57 1988 10

5 Porphyromonas gingivalis Aggregatibacter actinomycetemcomitans

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