歯列矯正に伴う歯肉溝液中のヒートショックプロテイン70およびtoll-like receptor 4の発現量の評価

Evaluation of heat shock protein 70 and toll-like receptor 4 expression in gingival crevicular fluid in response to orthodontic forces.

抄録

目的:

本研究の目的は、歯列矯正中の歯肉クレバス液中のヒートショックプロテイン70（HSP70）とtoll-like receptor 4（TLR4）の濃度を評価し、炎症性バイオマーカーとして知られるinterleukin-1β（IL-1β）と比較することであった。

OBJECTIVES: The aim of this study was to assess the concentrations of heat shock protein 70 (HSP70) and toll-like receptor 4 (TLR4) during orthodontic tooth movement and to compare their levels with interleukin-1β (IL-1β), a well-known proinflammatory biomarker.

材料と方法:

本研究では，上顎小臼歯の抜歯と犬歯の分節化を必要とする20名の患者（男性8名，女性12名，平均年齢14.75±2.34歳）を対象とした。抜歯前（T1），犬歯抜歯後1日目（T2），4日目（T3），7日目（T4），14日目（T5），30日目（T6）に，歯肉溝液を用いた酵素免疫吸着法により，HSP70，TLR4，IL-1βの濃度を測定した．統計解析は、反復測定ANOVAおよびスピアマンの順位相関係数解析で行った（p<0.05）。

MATERIALS AND METHODS: This study consisted of 20 patients (8 males, 12 females; mean age 14.75 ± 2.34 years) who needed maxillary premolar extraction and segmental canine distalization. Concentrations of HSP70, TLR4, and IL-1β were examined before extraction (T1), at the 1st (T2), 4th (T3), 7th (T4), 14th (T5), and 30th (T6) days of canine retraction by enzyme-linked immunosorbent assay analysis of gingival crevicular fluid samples. Statistical analyses were performed with repeated measure ANOVA and Spearman's rank correlation coefficient analysis (p < 0.05).

結果:

HSP70は、T1からT6まで徐々に増加し、T1-T6とT2-T6の間で有意な差を示した（T1：3.28±0.92ng/ml、T2：3.72±0.66ng/ml、T6：9.35±2.45ng/ml）。TLR4濃度は、T1で最も低く、T3でピークに達し、その後は一定であったが、T1-T3、T1-T4、T1-T6では有意差があった（T1:0.71±0.02pg/ml、T3:1.04±0.11pg/ml、T4:0.95±0.06pg/ml、T6:1.00±0.07pg/ml）。IL-1βはT1からT6にかけて増加し、T1-T4、T1-T5、T1-T6の間で有意な差が見られた（T1：55.71±5.48pg/ml、T4：100.11±16.92pg/ml、T5：103.71±23.19pg/ml、T6：125.12±22.04pg/ml）。T2-T3におけるHSP70とTLR4の増加は、有意な相関関係を示した（r=0.598; p=0.005）。

RESULTS: HSP70 increased gradually from T1 to T6 and showed significant differences between T1-T6 and T2-T6 (T1:3.28 ± 0.92 ng/ml; T2:3.72 ± 0.66 ng/ml; T6:9.35 ± 2.45 ng/ml). The lowest TLR4 concentration was at T1, peaked at T3 and remained constant afterwards with significant differences between T1-T3, T1-T4, and T1-T6 (T1:0.71 ± 0.02 pg/ml; T3:1.04 ± 0.11 pg/ml; T4:0.95 ± 0.06 pg/ml; T6:1.00 ± 0.07 pg/ml). IL-1β increased from T1 to T6 with significant differences between T1-T4, T1-T5, and T1-T6 (T1:55.71 ± 5.48 pg/ml; T4:100.11 ± 16.92 pg/ml; T5:103.71 ± 23.19 pg/ml; T6:125.12 ± 22.04 pg/ml). The increase in HSP70 and TLR4 from T2-T3 showed a significant correlation (r = 0.598; p = 0.005).

おわりに:

HSP70、TLR4、IL-1βの増加は、これらのメディエーターが歯列矯正の初期段階から炎症反応に寄与していることを示している。

CONCLUSIONS: The increased levels of HSP70, TLR4, and IL-1β show the contribution of these mediators to the inflammatory response from the early stages of orthodontic tooth movement.

臨床的関連性:

歯列矯正時のHSP70、TLR4、IL-1βの分泌量を調節することで、望ましい最適な歯の移動を実現できる可能性がある。

CLINICAL RELEVANCE: The regulation of HSP70, TLR4, and/or IL-1β secretion during orthodontic force application could provide alterations for desired optimal tooth movement.