塩化ナトリウムが引張ひずみ時の歯根膜線維芽細胞の遺伝子発現プロファイルに及ぼす影響

Effects of sodium chloride on the gene expression profile of periodontal ligament fibroblasts during tensile strain.

• Agnes Schröder
• Joshua Gubernator
• Ute Nazet
• Gerrit Spanier
• Jonathan Jantsch
• Peter Proff
• Christian Kirschneck

抄録

目的:

矯正中の歯の移動中、歯根膜に圧力と緊張ゾーンが発生し、歯根膜線維芽細胞（PDLF）は機械的緊張にさらされるようになる。塩（NaCl）濃度の上昇は、機械的緊張のような異なる刺激に対するPDLFや免疫細胞の応答を調節することが知られている。ここでは、通常（NS）および高塩分（HS）条件下でのPDLFの遺伝子発現プロファイルに及ぼす引張ひずみの影響を調べた。

PURPOSE: During orthodontic tooth movement, pressure and tension zones develop in the periodontal ligament, and periodontal ligament fibroblasts (PDLF) become exposed to mechanical strain. Enhanced salt (NaCl) concentrations are known to modulate responses of PDLF and immune cells to different stimuli like mechanical strain. Here, we investigated the impact of tensile strain on the gene expression profile of PDLF under normal (NS) and high salt (HS) conditions.

方法:

NSまたはHS（培地中の+40mM NaCl）条件下で24時間プレインキュベーションした後、確立された公表されたセットアップを用いて、特注の球状キャップシリコーンスタンプを用いて、PDLFを16％で48時間延伸した。細胞数および細胞毒性を決定した後、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（RT-qPCR）により、細胞外マトリックス再編成、血管新生、骨リモデリングおよび炎症に関与する遺伝子の発現を解析した。

METHODS: After preincubation under NS or HS (+40 mM NaCl in medium) conditions for 24 h, PDLF were stretched 16% for 48 h using custom-made spherical cap silicone stamps using an established and published setup. After determination of cell number and cytotoxicity, we analyzed expression of genes involved in extracellular matrix reorganization, angiogenesis, bone remodeling, and inflammation by quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR).

結果:

引張ひずみは、PDLFによる血管新生や細胞外マトリックス再編成に関与する遺伝子の発現には影響を与えなかったが、16％の静的引張ひずみに反応して炎症反応や骨のリモデリングを調節した。塩分（NaCl）処理は、PDLFの細胞外マトリックス形成、シクロオキシゲナーゼ2の発現、骨代謝を亢進させた。

RESULTS: Tensile strain did not affect the expression of genes involved in angiogenesis or extracellular matrix reorganization by PDLF, which however modulate inflammatory responses and bone remodeling in reaction to 16% static tensile strain. Salt (NaCl) treatment triggered enhanced extracellular matrix formation, expression of cyclooxygenase 2 and bone metabolism in PDLF during tensile strain.

結論:

塩分（NaCl）の摂取は、細胞外マトリックスや骨代謝の調節を介して、歯列矯正時の歯の動きや歯周骨量の減少に影響を与える可能性がある。矯正治療中の過剰な塩分摂取は、歯周炎および骨吸収に関する悪影響を引き起こす可能性がある。

CONCLUSIONS: Salt (NaCl) consumption may influence orthodontic tooth movement and periodontal bone loss via modulation of extracellular matrix and bone metabolism. Excessive salt intake during orthodontic therapy may cause adverse effects regarding periodontal inflammation and bone resorption.