ラット炎症歯髄に対する薬物輸送担体を介したProstaglandin E_2輸送経路解析

薬物輸送担体（トランスポーター）は薬剤や生理活性物質の細胞膜を通過する輸送に重要な役割を果たしており、その解析は細胞機能の理解に欠かせない。特に歯髄において多彩なトランスポーターの遺伝子発現が確認されているが、その具体的な役割や基質輸送のメカニズムは不明である。一方で、PGE2は炎症反応において重要な化学伝達物質であり、歯髄炎症でもその関与が報告されている。このPGE2の輸送には特にMrp4やPgtが関与し、炎症調節において重要な役割を果たしている可能性が示唆されている。そこで、本研究では歯髄炎時におけるPgtおよびMrp4によるPGE2の輸送経路を免疫組織学的および分子生物学的手法を用いて解明することを目的とした。

本研究の主要な発見は、ラット切歯歯髄組織においてPgt、Mrp4、およびmPGESがCD31陽性の血管内皮細胞に共発現していることが確認された点である。また、Mrp4阻害剤を用いた実験により、炎症歯髄からのPGE2排出量が有意に減少したことが示された。これにより、歯髄においてPgtおよびMrp4が主として血管内皮細胞でPGE2輸送に関与していること、およびMrp4が炎症時にPGE2の外向排出輸送の調節に関与することが示唆された。これらの結果は、血管内皮細胞を介したPGE2のオートクラインまたはパラクライン様式での作用が血管拡張や透過性亢進に寄与する可能性を示している。

本研究では、まず8週齢のWistar系ラットを用いて実験的炎症歯髄炎モデルを作製した。ラットの上顎切歯を切断し、LPSを浸したペーパーポイントを挿入して炎症を誘導した。摘出した歯髄組織は液体窒素で凍結し、クライオスタットを用いて8μm厚の切片を作成した。その後、Pgt、Mrp4、およびmPGESの局在を抗血管内皮細胞抗体CD31との二重染色法で解析した。さらに、摘出した歯髄をミンスした後、Mrp4阻害剤を添加し、強制的にPGE2を産生させるためのボルテックス震盪刺激を行った。最終的に遠心分離して得られた上清をELISA法で解析し、PGE2の排出量を測定した。

本研究により、正常なラット切歯歯髄においてPgt、Mrp4およびmPGESが血管内皮細胞に存在し、PGE2が血管内皮細胞で合成され、Mrp4を介して膜輸送されることが示唆された。また、炎症歯髄においてMrp4阻害剤によるPGE2排出量の減少が確認されたことから、炎症時にMrp4がPGE2の排出輸送に関与していることが示された。この知見は、炎症時のPGE2の作用メカニズムの理解に貢献し、歯髄炎症の病態解明や治療法開発に寄与する可能性がある。

今後の研究では、PgtおよびMrp4の詳細な機能解析を進めることが求められる。特に、これらのトランスポーターがどのようにしてPGE2輸送を調節し、炎症反応に影響を与えるかを明らかにする必要がある。また、他のトランスポーターやシグナル伝達経路との相互作用についても研究を進めることで、より包括的な理解が得られるだろう。さらに、臨床応用を見据えた研究として、ヒト歯髄における同様のメカニズムの検証や、トランスポーターを標的とした新規治療法の開発も期待される。このような研究が進むことで、歯髄炎症の効果的な治療法が確立される可能性がある。

体の中には、薬や物質(ぶっしつ)を運ぶ「トランスポーター(薬や体内の物質(ぶっしつ)を細胞(さいぼう)の中や外に運ぶ役割(やくわり)を持つもの)」があります。歯の中の柔(やわ)らかい部分である歯髄(しずい)(歯の中の柔(やわ)らかい部分)にも、たくさんのトランスポーターがあります。でも、どうやって働(はたら)いているかはまだよくわかっていません。「PGE2(体の中で炎症(えんしょう)を引き起こす物質(ぶっしつ))」という物質(ぶっしつ)は体の中で炎症(えんしょう)を起こす働(はたら)きをします。歯の中でも、PGE2は炎症(えんしょう)に関(かか)わっています。このPGE2を運ぶのに「Mrp4(PGE2を運ぶトランスポーターの一つで、炎症(えんしょう)の際(さい)に重要(じゅうよう)な役割(やくわり)を果(は)たす)」と「Pgt(PGE2を運ぶもう一つのトランスポーター)」というトランスポーターが関(かか)わっているかもしれません。この研究では、歯が炎症(えんしょう)を起こしたときに、PgtとMrp4がPGE2をどう運ぶか調べました。

この研究でわかったことは、ラットの歯の中ではPgt(PGE2を運ぶもう一つのトランスポーター)とMrp4(PGE2を運ぶトランスポーターの一つで、炎症(えんしょう)の際(さい)に重要(じゅうよう)な役割(やくわり)を果(は)たす)、そしてmPGES(PGE2を作り出す酵素(こうそ))が血管(けっかん)の内側(うちがわ)にいることでした。Mrp4の働(はたら)きを止めると、炎症(えんしょう)を起こした歯の中でPGE2(体の中で炎症(えんしょう)を引き起こす物質(ぶっしつ))の量(りょう)が減(へ)りました。これにより、PgtとMrp4が血管(けっかん)の内側(うちがわ)で働(はたら)き、特(とく)にMrp4が炎症(えんしょう)の時にPGE2を外に運ぶのを手伝(てつだ)っていることがわかりました。

この研究では、8週齢(れい)のラットを使いました。ラットの上の前歯を切って、炎症(えんしょう)を起こす物質(ぶっしつ)を入れました。取り出した歯の中の柔(やわ)らかい部分を冷(ひ)やして、薄(うす)く切りました。そして、Pgt(PGE2を運ぶもう一つのトランスポーター)、Mrp4(PGE2を運ぶトランスポーターの一つで、炎症(えんしょう)の際(さい)に重要(じゅうよう)な役割(やくわり)を果(は)たす)、mPGES(PGE2を作り出す酵素(こうそ))の位置(いち)を調べました。さらに、Mrp4の働(はたら)きを止める薬を入れてPGE2(体の中で炎症(えんしょう)を引き起こす物質(ぶっしつ))の量(りょう)を測(はか)りました。

この研究で、ラットの歯の中ではPgt(PGE2を運ぶもう一つのトランスポーター)、Mrp4(PGE2を運ぶトランスポーターの一つで、炎症(えんしょう)の際(さい)に重要(じゅうよう)な役割(やくわり)を果(は)たす)、mPGES(PGE2を作り出す酵素(こうそ))が血管(けっかん)の内側(うちがわ)にあって、PGE2(体の中で炎症(えんしょう)を引き起こす物質(ぶっしつ))がこれらの細胞(さいぼう)で作られ、Mrp4を通して運ばれることがわかりました。炎症(えんしょう)の歯ではMrp4を止めるとPGE2の量(りょう)が減(へ)ることもわかりました。この発見は、歯の炎症(えんしょう)の仕組みの理解(りかい)に役立ちます。歯の治療(ちりょう)法(ほう)の開発に役立つかもしれません。

これからの研究では、Pgt(PGE2を運ぶもう一つのトランスポーター)とMrp4(PGE2を運ぶトランスポーターの一つで、炎症(えんしょう)の際(さい)に重要(じゅうよう)な役割(やくわり)を果(は)たす)がどうやってPGE2(体の中で炎症(えんしょう)を引き起こす物質(ぶっしつ))を運ぶか、さらに詳(くわ)しく調べます。また、他の運ぶ物や仕組みも研究します。人間の歯でも同じことが起こるか調べて、新しい治療(ちりょう)法(ほう)を作ることを目指します。こうした研究が進むと、歯の炎症(えんしょう)の治療(ちりょう)がもっと良(よ)くなるかもしれません。