歯周病菌の酸性化は、矯正歯科の歯の移動時の歯の痛みの知覚過敏に寄与している

Periodontal acidification contributes to tooth pain hypersensitivity during orthodontic tooth movement.

抄録

矯正治療に伴う歯の移動は、しばしば歯の痛みを引き起こす。しかし，その詳細な機序は不明である．そこで，歯の移動による歯周病菌の酸性化が，機械的歯痛の知覚過敏に関与しているかどうかを検討した．Sprague-Dawley ラットの第一大臼歯と第二大臼歯の間にゴムを挿入し，歯を移動させた．第一大臼歯刺激に対する機械的頭部脱力反射閾値と歯牙周囲の歯肉溝のpHを測定した。また，三叉神経節ニューロンにおける酸感受性イオンチャンネル3（ASIC3）の発現と歯周組織におけるASIC3のリン酸化を解析した．第一大臼歯刺激に対する機械的頭部引き抜き反射閾値と歯肉溝のpHは，弾性体挿入後1日目に低下した．これらの低下は、歯周病菌の酸性化を緩衝することにより、偽薬のレベルまで回復した。歯周病菌によるASIC3チャネル活性の阻害は、第一大臼歯刺激に対する機械的頭部引き離し反射閾値の低下を回復させた。歯牙挿入後1日目の歯牙移動では、歯周組織を支配するASIC3免疫反応性三叉神経節ニューロンの数は変化しなかったが、歯周組織中のリン酸化ASIC3レベルは増加した。歯の移動による歯周病菌の酸性化は、ASIC3 のリン酸化を引き起こし、機械的に強制された歯に機械的痛覚過敏をもたらすことが明らかになった。

Tooth movements associated with orthodontic treatment often cause tooth pain. However, the detailed mechanism remains unclear. Here, we examined the involvement of periodontal acidification caused by tooth movement in mechanical tooth pain hypersensitivity. Elastics were inserted between the first and second molars to move the teeth in Sprague-Dawley rats. Mechanical head-withdrawal reflex threshold to first molar stimulation and the pH of the gingival sulcus around the tooth were measured. The expression of acid-sensing ion channel 3 (ASIC3) in trigeminal ganglion neurons and phosphorylation of ASIC3 in the periodontal tissue were analyzed. The mechanical head-withdrawal reflex threshold to first molar stimulation and pH in the gingival sulcus decreased on day 1 after the elastic insertion. These decreases recovered to the sham level by buffering periodontal acidification. Periodontal inhibition of ASIC3 channel activity reversed the decreased mechanical head-withdrawal reflex threshold to first molar stimulation. On day 1 after elastic insertion, the tooth movement did not change the number of ASIC3 immunoreactive trigeminal ganglion neurons innervating the periodontal tissue but increased phosphorylated-ASIC3 levels in the periodontal tissue. Periodontal acidification induced by tooth movement causes phosphorylation of ASIC3, resulting in mechanical pain hypersensitivity in mechanically forced tooth.