Title 歯周炎実験モデル作製の試み : Novel - 東京歯科大学

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歯周炎実験モデル作製の試み : Novel experimental
model for periodontitis
山本, 仁
歯科学報, 114(2): 104-107
http://hdl.handle.net/10130/3259
Right
Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College,
Available from http://ir.tdc.ac.jp/
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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
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ば，歯周炎に関する研究はより進むものと考えられ
る。
カラゲニンは紅藻類から得られる硫酸多糖類のひ
とつで，げっ歯類に投与すると消化管に潰瘍や腫瘍
を形成することが報告されている２９−３４）。また皮下組
織に注射すると炎症を起こすことが知られており，
ラットの足蹠皮内に投与することによりカラゲニン
図１
Ａ：歯槽骨吸収の測定部位
a；近心，b：中央，c；遠心
Ｂ：歯槽骨吸収の測定方法
頬舌的にエナメル−セメント境を結ぶ線から歯槽
骨に下ろした垂線の長さから歯槽骨の吸収量を求めた
Bu；頬側，Li；舌側
浮腫と呼ばれる炎症を起こすが，これは抗炎症物質
の評価に用いられている３５−３７）。筆者らはこのカラゲ
ニンに着目し，ラットを用いて新たな歯周炎動物実
験モデルの作製を試みた。
歯槽縁部まで歯肉を剥離したラット下顎右側第一
けるので上顎臼歯部を実験部位にしていることが多
臼歯（生後６週齢）
の頬側および舌側の歯肉に，１％
く，下顎における歯周炎の状況についての報告は少
カラゲニン溶液に浸漬し，２−３mm ほどの長さに
ない。加えて結紮は非常に狭隘な部位での精密な作
調整した絹糸を数本挿入することを週に１回，３週
業になるので，実験者の技術により結紮に要する時
間にわたって行ったものと，単に歯肉を上記と同様
間が長くなり，実験動物に大きなストレスを与える
に剥離したもの（反対側（下顎左側）
第一臼歯部）
を比
ことが考えられる。また歯周病原性細菌の播種や結
較した。実験開始時およびカラゲニン絹糸を挿入し
紮法では実験開始から歯周炎発症までの期間が長い
た日にマイクロ CT
（R_mCTⓇ，リガク，東京）
によ
ために，実験動物飼育期間が長くなるという問題を
る撮影を行い，I-ViewⓇソフトウェア（モリタ製作
含んでいる。従ってラットやマウスといった一般の
所，京都）
および TRI/３D-BON
（ラトックシステム
実験でも多く用いられている比較的取り扱いが容易
エンジニアリング，東京）
を用いて３D 画像を作製
な動物に対して簡便かつ確実に，上下顎を問わず実
した。また下顎第一臼歯の歯根の位置（近心，中央，
験的歯周炎を比較的短期間で誘発することができれ
遠心：それぞれ図１A の a，b，c）
の断面の像にお
図２
カラゲニンによる頬側の歯槽骨の吸収を示す３D 像
Ａ−Ｄ；歯肉を剥離した群，Ｅ−Ｈ；カラゲニン応用群
実験期間中歯肉を剥離した群では歯槽骨の状態にほとんど変化はないが，カラゲニン応用群では実験開
始１週後から歯槽骨の吸収が観察され（Ｆ）
，３週後では著しい骨吸収を認める（Ｈ）
。歯槽骨の吸収は遠心
よりも近心や中央で大きかった（Ｇ，Ｈ）
― ９ ―
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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
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別刷請求先：〒１０１‐００６１東京都千代田区三崎町２−９−１８
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