矯正力の大きさが細胞のアポトーシスとRANKL誘導性破骨細胞形成に及ぼす影響 : aratモデルを用いた研究

Effects of orthodontic force magnitude on cell apoptosis and RANKL-induced osteoclastogenesis : Studies in a rat model.

• S Kaya
• M Çifter
• A Çekici
• V Olgaç
• H İşsever
• G Işık

抄録

目的:

本研究の目的は、矯正力によるアポトーシスと受容体活性化因子核内因子κBリガンド（RANKL）による破骨細胞形成の時間経過を、軽負荷および重負荷条件下のラットモデルで評価することであった。

PURPOSE: The aim of this study was to evaluate the time course of orthodontic force-induced apoptosis and receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL)-induced osteoclastogenesis in a rat model under light- and heavy-force conditions.

方法:

雄性Wistarラットを軽力（10cN）群と重力（60cN）群に分けた（N=28/群）。各群を4つのタイムコースサブグループに分け、歯列矯正の歯の移動のすべての段階を評価した。3本の上顎臼歯にメシアル化装置を一方的に装着し、作動させた。歯の動きを計算し、歯根膜（PDL）幅を測定した。Bax、Bcl-2、caspase3、caspase9、およびRANK-RANKLの発現を免疫組織化学で評価した。PDL-歯槽骨境界での発現レベルを実験群と対照群、力行群との間で比較した。

METHODS: Male Wistar rats were divided into light-force (10 cN) and heavy-force (60 cN) groups (N = 28/group). Each group was divided into four time-course subgroups to evaluate all phases of orthodontic tooth movement. Mesialization appliances were placed on three united maxillary molars unilaterally and activated. Tooth movements were calculated, and periodontal ligament (PDL) widths were measured. Expression of Bax, Bcl‑2, caspase 3, caspase 9, and RANK-RANKL were assessed by immunohistochemistry. Expression levels at the PDL-alveolar bone border were compared between experimental and control groups and force groups.

結果:

歯の移動速度は力行群間で差がなかった．PDLの幅は、弛緩後の段階では重力群の方が張力側で高くなっていた。プロアポトーシスタンパクBaxの発現は重力群で上昇し，抗アポトーシスタンパクBcl-2の発現は軽力群で上昇した．7日目と21日目のRANK発現と21日目のRANKL発現は重力群と軽力群で異なっていた。

RESULTS: The rate of tooth movement did not differ between the force groups. PDL widths were higher on the tension side in the heavy-force group in the post-lag phase. Pro-apoptotic protein Bax expression was elevated in the heavy-force group, whereas anti-apoptotic protein Bcl‑2 expression was elevated in the light-force group. RANK expression on days 7 and 21 and RANKL expression on day 21 differed between the force groups.

結論:

矯正力によるアポトーシスのエビデンスは、弱い力よりも強い力の方がより強固である。矯正力をかけたときに見られた、高揚感のあるRANKL誘発性破骨細胞形成は、ラグ後の段階でのRANKとRANKLの発現の増加に起因することがわかった。

CONCLUSIONS: Evidence of orthodontic force-induced apoptosis is more robust with stronger forces than with weaker forces. Exuberant RANKL-induced osteoclastogenesis that was seen when applying a low force results from increased RANK and RANKL expression in the post-lag phase.