歯根膜膿瘍の病態形成における17-オクタデシノ酸の重要な役割

The Essential Role of 17-Octadecynoic Acid in the Pathogenesis of Periapical Abscesses.

抄録

はじめに:

歯槽周囲膿瘍は、歯槽骨に生じる最も頻度の高い病変の一つである。最近、我々は17-オクタデシノ酸（17-ODYA）を歯根膜周囲膿瘍における最も高い特異的代謝産物として同定した。そこで本研究の目的は、歯根膜膿瘍の発症および進展におけるこの代謝産物の免疫学的および病態生理学的役割を検討することである。

INTRODUCTION: Periapical abscesses are 1 of the most frequent pathologic lesions in the alveolar bone. Recently, we have identified 17-octadecynoic acid (17-ODYA) as the highest unique metabolite in periapical abscesses. Therefore, the aim of this study was to investigate the immunologic and pathophysiological roles of this metabolite in the initiation and development of periapical abscesses.

方法:

歯根膜線維芽細胞と末梢血単核球を17-ODYAで処理した。遺伝子発現解析とインターロイキン（IL）-8放出は、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応と酵素結合免疫吸着法を用いて測定した。マクロファージの極性化とサイトカイン放出も、それぞれフローサイトメトリーとLuminex bioassay（R＆D Systems, Minneapolis, MN）を用いて測定した。

METHODS: Periodontal ligament fibroblasts and peripheral blood mononuclear cells were treated with 17-ODYA. Gene expression analysis and interleukin (IL)-8 release were determined using quantitative real-time polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assay. Macrophage polarization and cytokine release were also determined using flow cytometry and Luminex bioassay (R&D Systems, Minneapolis, MN), respectively.

結果:

歯根膜線維芽細胞において、17-ODYAは10μmol/Lで6日間投与後にIL-1α、IL-1β、IL-6、マトリックスメタロプロテアーゼ-1および単球走化性蛋白質-1の有意な（P < .0001）発現上昇を、2日間投与後にはすべての試験濃度で血小板由来増殖因子αおよび血管内皮増殖因子αの発現上昇を引き起こした。末梢血単核球では、17-ODYAは10μmol/LでIL-1α、IL-1β、IL-6、マトリックスメタロプロテアーゼ-1、単球走化性蛋白質-1の発現を有意に増加させ（P < 0.0001）、1μmol/Lでは血管内皮増殖因子αと血小板由来増殖因子αの発現を有意に増加させた（P < 0.0001）。17-ODYAはマクロファージを炎症性表現型（M1）に偏極させ、炎症性サイトカインおよび抗炎症性サイトカインの放出を抑制した。17-ODYAはIL-8の放出を有意に増強した。

RESULTS: In periodontal ligament fibroblasts, 17-ODYA caused significant (P < .0001) up-regulation of IL-1α, IL-1β, IL-6, matrix metalloproteinase-1, and monocyte chemoattractant protein-1 at 10 μmol/L after 6 days of treatment and up-regulation of platelet-derived growth factor alpha and vascular endothelial growth factor alpha at all tested concentrations after 2 days of treatment. In peripheral blood mononuclear cells, 17-ODYA significantly increased the expression of IL-1α, IL-1β, IL-6, matrix metalloproteinase-1, and monocyte chemoattractant protein-1 at 10 μmol/L (P < .0001) and vascular endothelial growth factor alpha and platelet-derived growth factor alpha at 1 μmol/L 17-ODYA (P < .0001). 17-ODYA polarized macrophages toward a proinflammatory phenotype (M1) and suppressed the release of pro- and anti-inflammatory cytokines. 17-ODYA significantly enhanced the release of IL-8.

結論:

本研究は、歯根膜膿瘍の発症における17-ODYAの病理学的役割を初めて明らかにしたものである。本研究の結果は、微生物の代謝産物との関連において、歯根膜周囲膿瘍の病態に光を当てる上で重要である。

CONCLUSIONS: This study was the first to identify the pathologic role of 17-ODYA in the development of periapical abscesses. The results of this study are important in shedding light on the pathogenesis of periapical abscesses in relation to microbial metabolites.