TNF-α-TNFR1シグナルは歯根膜炎における炎症と骨吸収を媒介する

TNF-α-TNFR1 Signaling Mediates Inflammation and Bone Resorption in Apical Periodontitis.

抄録

はじめに:

本研究の目的は、マウスを用いて実験的に誘発した歯根膜周囲の炎症と骨吸収における炎症促進軸TNF-α-TNFR1の役割を調べることである。

INTRODUCTION: The aim of this study was to investigate the role of the proinflammatory axis TNF-α-TNFR1 in experimentally induced periapical inflammation and bone resorption in mice.

方法:

倫理委員会の承認（2019.1.139.58.0）を得た後、マウスの臼歯根管に口腔内微生物を接種することにより実験的歯根端炎を誘導した。腫瘍壊死因子α受容体-1遺伝子欠損マウス（TNFR1；n=50）とC57Bl6野生型マウス（野生型；n=50）の7日後、14日後、28日後、42日後の反応を比較した。解析は、マイクロCT、病理組織学的、組織微生物学的、組織測定学的評価、酒石酸耐性酸性ホスファターゼ染色、免疫組織化学、定量的逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応を行った。データは一元配置分散分析、Tukey検定またはBonferroni検定（α=5%）を用いて解析した。

METHODS: After receiving Ethics Committee Approval (2019.1.139.58.0), experimental apical periodontitis was induced by means of inoculating oral microorganisms into the root canals of molars of mice. Genetically deficient tumor necrosis factor-α receptor-1 mice (TNFR1; n = 50) response was compared with that of C57Bl6 wild-type mice (wild-type; n = 50) after 7, 14, 28, and 42 days. The analyses performed were micro-computed tomographic, histopathologic, histomicrobiological, and histometric evaluation, tartrate-resistant acid phosphatase staining, immunohistochemistry, and quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction. Data were analyzed by using one-way analysis of variance, followed by Tukey or Bonferroni tests (α = 5%).

結果:

TNFR1マウスは、14、28、42日目において好中球の移入が少なく（P<.05）、その結果42日目の歯根膜炎の面積と体積が減少した（P<.05）。破骨細胞の数もTNFR1群では14日、42日ともに減少し（P<.01）、CTSK、MMP-9、COX-2の合成も減少した。RANKLの発現は14日および42日において減少したが、OPGは減少しなかった（P<.001）。OPGよりもRANKLの発現が最も高かった（比＞1）のは、7日目（P<.0001）と42日目（P<.001）の野生型動物であった。

RESULTS: TNFR1 mice exhibited lower recruitment of neutrophils at 14, 28, and 42 days (P < .05), which resulted in reduced area and volume of apical periodontitis at 42 days (P < .05). The number of osteoclasts was also lower in TNFR1 animals at 14 and 42 days (P < .01), along with reduced synthesis of CTSK, MMP-9, and COX-2. Expression of RANKL, but not OPG, was reduced at 14 and 42 days (P < .001). The highest RANKL expression over OPG (ratio > 1) was found in wild-type animals at 7 (P < .0001) and 42 days (P < .001).

結論:

TNF-α-TNFR1シグナル伝達経路が根管汚染後の骨の異化現象を媒介することが示された。

CONCLUSIONS: Periapical inflammation and bone resorption were exacerbated in wild-type animals compared with TNFR1 mice, demonstrating that the TNF-α-TNFR1 signaling pathway mediated catabolic events in bone after root canal contamination.