Nifedipineとphenytoinは、ex vivoで無傷のヒト歯肉結合組織において、増殖ではなくマトリックス合成を誘導することがわかった

Nifedipine and phenytoin induce matrix synthesis, but not proliferation, in intact human gingival connective tissue ex vivo.

抄録

Drug-induced gingival enlargement (DIGE)は、降圧剤であるニフェジピンや抗痙攣剤であるフェニトインによって引き起こされる可能性のある線維性疾患であるが、この種の線維化の分子的病因は十分に理解されておらず、炎症などの交絡因子の役割についても十分に検討されていない。本研究の目的は、ヒト歯肉組織に対するニフェジピンとフェニトインの単独作用を調べるために、ex vivo歯肉摘出システムを開発することである。また、DIGE患者から採取したヒトDIGE組織の組織像と比較した。ニフェジピンとフェニトインによるDIGEのサンプルでは、コラーゲン、フィブロネクチン、増殖中の線維芽細胞の増加が明らかになったが、筋線維芽細胞は検出されなかった。ニフェジピンやフェニトインを含む培地で培養した健康な歯肉では、p-SMAD2/3に陽性の細胞数が増加し、同時にCCN2やペリオスチンの免疫反応も未処理の摘出標本に比べて増加した。ヒドロキシプロリンアッセイで評価したコラーゲン含量は、いずれかの薬剤で培養した組織が対照組織に比べて有意に高く、これは組織学的にも確認された。マトリックスフィブロネクチン量も、いずれかの薬剤で処理した組織で質的に高かった。増殖細胞については、いずれの条件においても有意な差は認められなかった。今回の研究では、ニフェジピンとフェニトインは、カノニカルなトランスフォーミング成長因子βシグナル、CCN2およびペリオスチンの発現を活性化し、コラーゲン密度を増加させるが、細胞増殖には影響を与えず、筋線維芽細胞の分化を誘導しないことが明らかになった。以上のことから，交絡変数がない場合，ニフェジピンとフェニトインはex vivoで歯肉組織を採取してマトリックスのホメオスタシスを変化させ，薬剤投与は歯肉肥大のECM蓄積に影響を与える重要な因子であると結論づけた。

Drug-induced gingival enlargement (DIGE) is a fibrotic condition that can be caused by the antihypertensive drug nifedipine and the anti-seizure drug phenytoin, but the molecular etiology of this type of fibrosis is not well understood and the role of confounding factors such as inflammation remains to be fully investigated. The aim of this study was to develop an ex vivo gingival explant system to allow investigation of the effects of nifedipine and phenytoin alone on human gingival tissue. Comparisons were made to the histology of human DIGE tissue retrieved from individuals with DIGE. Increased collagen, fibronectin, and proliferating fibroblasts were evident, but myofibroblasts were not detected in DIGE samples caused by nifedipine and phenytoin. In healthy gingiva cultured in nifedipine or phenytoin-containing media, the number of cells positive for p-SMAD2/3 increased, concomitant with increased CCN2 and periostin immunoreactivity compared to untreated explants. Collagen content assessed through hydroxyproline assays was significantly higher in tissues cultured with either drug compared to control tissues, which was confirmed histologically. Matrix fibronectin levels were also qualitatively greater in tissues treated with either drug. No significant differences in proliferating cells were observed between any of the conditions. Our study demonstrates that nifedipine and phenytoin activate canonical transforming growth factor-beta signaling, CCN2 and periostin expression, as well as increase collagen density, but do not influence cell proliferation or induce myofibroblast differentiation. We conclude that in the absence of confounding variables, nifedipine and phenytoin alter matrix homeostasis in gingival tissue explants ex vivo, and drug administration is a significant factor influencing ECM accumulation in gingival enlargement.