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培養ヒト歯根膜細胞は、複数の骨刺激性サイトカインや成長因子を構成的に発現しており、そのうちのいくつかは機械的変形に反応します
Cultured human periodontal ligament cells constitutively express multiple osteotropic cytokines and growth factors, several of which are responsive to mechanical deformation.
PMID: 18086169 DOI: 10.1111/j.1600-0765.2007.01040.x.
抄録
背景と目的:
歯列矯正の歯の動きに関わる細胞や分子のイベントを媒介するサイトカインや成長因子の役割は十分に確立されている。しかし、これまでの研究では、複雑な相互作用ネットワークの観点からサイトカインを研究するのではなく、個々のメディエーターに焦点が当てられてきました。我々の目的は、ヒト歯根膜（PDL）細胞が発現するサイトカインや成長因子に関する知見を広げ、機械的変形に反応する新しい遺伝子を同定することであった。
BACKGROUND AND OBJECTIVE: A role for cytokines and growth factors in mediating the cellular and molecular events involved in orthodontic tooth movement is well established. The focus to date, however, has been largely on individual mediators, rather than to study cytokines in terms of complex interacting networks. Our objective was to expand our knowledge of the cytokines and growth factors expressed by human periodontal ligament (PDL) cells and to identify new genes that are responsive to mechanical deformation.
材料と方法:
ヒトＰＤＬ細胞を６〜２４時間、１２％の周期的変形で緊張させ、リアルタイムＲＴ-ＰＣＲアレイを用いて、７９個のサイトカインおよび成長因子遺伝子の差動発現を定量した。統計的比較のために、3個のサンプルから得られた平均臨界閾値（CT）値を用いてt検定を行った。
MATERIAL AND METHODS: Human PDL cells were strained with a cyclic deformation of 12% for 6-24 h, and the differential expression of 79 cytokine and growth factor genes was quantified using real-time RT-PCR arrays. For statistical comparison, t-tests were used with mean critical threshold (CT) values derived from triplicate samples.
結果:
CT値＜35で41の遺伝子が検出され、そのうち15の遺伝子が相対的な発現の有意な変化を示した。これらには、７つのインターロイキン（ＩＬ）が含まれていた。IL1A、IL1F7、IL6およびIL7（ダウン）、IL8、IL11およびIL12A（アップ）であった。他のサイトカインおよび成長因子ファミリーを代表する８つの遺伝子は、ＶＥＧＦＤおよびＯＰＧ（ダウン）、およびＰＤＧＦＡ、ＩＮＨＢＡ、ＧＤＦ８、および２つの形質転換成長因子β遺伝子、ＴＧＦＢ１およびＴＧＦＢ３（アップ）を含む、同等の機械的感受性を示した。遺伝子ＣＳＦ２／ＧＭＣＳＦおよびＩＬ１１は、全ての３時点において一貫して刺激されていることが分かった。発現されなかった遺伝子は含まれていた。(1)免疫調節性リンパ球（IL2-IL5）、IL17およびIL17B；(2)IL10および抗炎症性サイトカインのIL-10ファミリーの他のメンバー（IL19、IL20、IL22およびIL24）；および(3)TNFおよびRANKL。
RESULTS: Forty-one genes were detected at CT values < 35 and, of these, 15 showed a significant change in relative expression. These included seven interleukins (IL): IL1A, IL1F7, IL6 and IL7 (down), IL8, IL11 and IL12A (up). Eight genes representing other cytokine and growth factor families showed comparable mechanical sensitivity, including VEGFD and OPG (down) and PDGFA, INHBA, GDF8 and two transforming growth factor beta genes, TGFB1 and TGFB3 (up). The genes CSF2/GMCSF and IL11 were found to be consistently stimulated across all three time points. Genes that were not expressed included: (1) the immunoregulatory lymphokines (IL2-IL5), IL17 and IL17B; (2) IL10 and other members of the IL-10 family of anti-inflammatory cytokines (IL19, IL20, IL22 and IL24); and (3) TNF and RANKL.
結論:
ヒトPDL細胞は、多数の骨刺激性サイトカインや成長因子を構成的に発現しており、その多くは機械的に反応する。
CONCLUSION: Human PDL cells constitutively express numerous osteotropic cytokines and growth factors, many of which are mechanoresponsive.