炎症性歯根膜炎におけるGremlin1の役割の可能性

The possible role of Gremlin1 in inflammatory apical periodontitis.

抄録

目的:

本研究では、炎症性歯根膜炎におけるGremlin1の関与について検討し、そのメカニズムを予備的に明らかにすることを目的とした。

OBJECTIVE: In this study, we investigated the involvement of Gremlin1 on the pathological process of apical periodontitis and detect the underlying mechanisms preliminarily.

方法:

健常歯周病および炎症性歯周病の臨床検体を採取した。次に、一貫した歯髄露出により、歯根端性歯周炎（AP）モデル動物を樹立した。さらに、AAV-shGremlin1を炎症性歯周病巣に注入し、Gremlin1の発現を抑制した。歯槽骨欠損はMicro-CTで測定した。さらに、Gremlin1、リン酸化-CREB、ICAM-1、VCAM-1、IL-1βの免疫組織化学的染色または免疫蛍光染色を行った。

METHODS: Clinical healthy and inflamed periapical specimens were collected. Then, apical periodontitis (AP) animal models were established by consistent pulp exposure. In addition, AAV-shGremlin1 was injected into inflamed periapical lesions to inhibit the expression of Gremlin1. Alveolar bone loss was measured by Micro-CT. Furthermore, immunohistochemical or immunofluorescence staining of Gremlin1, phosphorylated-CREB, ICAM-1, VCAM-1, IL-1β were performed.

結果:

Gremlin1 の発現は、臨床検体のみならず動物モデルにおいても、歯根膜病変で顕著に増加していた。さらに、ラットの AP モデルでは、歯根端病変における Gremlin1 タンパク質の発現量は IL-1β の発現量と正の相関があることがわかった。さらに、歯根膜周囲病変におけるGremlin1の遮断は、リン酸化CREB、ICAM-1、VCAM-1、IL-1βの活性化レベルに影響を与えることにより、歯槽骨の減少を大幅に抑制し、炎症状態を抑制する可能性があることがわかった。

RESULTS: The expression of Gremlin1 is markedly increased in periapical lesions not only in clinic samples but also in animal models. Moreover, in rats' AP model, we uncovered that the Gremlin1 protein expression levels in apical lesions is positively correlated with those of IL-1β. Besides, the blockade of Gremlin1 in periapical lesions could substantially suppress the alveolar bone loss and restrains the inflammatory status by impacting the activation levels of phosphorylated-CREB, ICAM-1, VCAM-1, IL-1β.

結論:

以上の結果から、グレムリン 1 は重要なメディエーターとして作用し、歯周炎の診断マーカーとなりうることが示された。歯根膜炎の病態生理に関与する新たな因子の発見は、歯根膜炎の新規治療法の開発に貢献する可能性がある。

CONCLUSIONS: Taken together, these results illustrated that Gremlin1 acts as a crucial mediator and possibly serves as a potential diagnostic marker for periapical periodontitis. Discovery of new factors involved in the pathophysiology of periapical periodontitis could contribute to the development of novel therapeutic treatment for the disease.