リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Adaptive change in temporomandibular joint tissue and mandibular morphology following surgically induced anterior disc displacement by bFGF injection in a rabbit model」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Adaptive change in temporomandibular joint tissue and mandibular morphology following surgically induced anterior disc displacement by bFGF injection in a rabbit model

佐藤 桃子 山梨大学 DOI:info:doi/10.34429/00005005

2021.03.23

概要

【目的】
顎変形症とは先天的あるいは後天的原因により生じる顎の形態異常であり、咀嚼、言語、審美障害を主訴とする疾患である。顎顔面形態異常と顎関節構造の関連性は非常に重要であり、上顎前突症あるいは下顎後退症を示す患者や顔面非対称患者の偏位側では、関節円板前方転位を示すことが多い。この様な患者は外科矯正手術で咬合、骨格を改善しうるが、顎関節における円板位置は変化せず、前歯部の開咬につながる術後の下顎頭吸収を含めた顎関節機能不全を生じることが問題となる。また成長過程に関節円板前方転位を有する者が、下顎後退症や顔面非対称を発症することが報告されている。
現在では、関節円板前方転位に対して関節円板整位術が行われることもあるが外科的侵襲が大きい。そこで比較的低侵襲にするため塩基性線維芽細胞成長因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)の後部結合組織への注入を考えた。今回、顎関節後部結合組織に bFGF を注入することで、機械的な強さを増加し関節円板と同等の役割を担い、下顎頭吸収を含めた下顎骨の低形成を抑制できると仮説を立てた。この研究の目的は外科的に円板前方転位を生じさせた家兎顎関節における bFGF 投与後の顎関節組織と下顎骨形態の適応変化を評価することである。

【方法】
16 羽(32 関節)の日本白色種家兎(2.0-2.5kg, 10 週齢, 雌)を実験群と対照群に以下のように分けた。
ADR: 外科的円板前方転位+後部結合組織内に生理食塩水を注入
ADL: 外科的円板前方転位+後部結合組織内にヒト組換体塩基性線維芽細胞成長因子(recombinant human basic fibroblast growth factor, rh bFGF)を 0.1μg/1μL 注入
CR, CL: 外科的円板前方転位作成なし+後部結合組織内に生理食塩水を注入
術後 1 週及び 12 週で屠殺し、三次元コンピューター断層撮影法(Computed Tomography, CT)にて評価した。下顎頭表面の CT 値は、下顎下縁平面に平行な下顎頭の最前方点の線と下顎下縁平面に垂直な下顎頭の最上方点の線の交点と定め、0°, 30°, 60°, 90°の 4 点で計測し、下顎骨全体に対して下顎枝高径、下顎長径、下顎頭幅径、下顎頭長径を計測した。
その後顎関節の組織標本を作成し、ヘマトキシリンエオジン(Hematoxylin-Eosin, HE)染色にて組織形態学的解析を行った。下顎骨下縁平面に平行な下顎頭の最前方点の線と下顎下縁平面に垂直な下顎頭の最上方点の線の交点を基準に 0°, 30°, 60°, 90°の 4 点で関節円板の厚さ、下顎頭軟骨の線維層、増殖層および肥大層の厚さを測定した。

【結果】
CT 値は、術後 1 週の 0°の部位で群間に有意差があった(P=0.0325)。
距離計測の項目では、術後 12 週の下顎長径で群間に有意差があった(P=0.0079)。これは CL で最大値を示し、次いで CR、ADL、最小の値を示したのは ADR であった。また術後 1 週の下顎頭幅径で群間に有意差があった(P=0.0097)。これは CL で最大値を示し次いで CR、ADL、最小の値を示したのは ADR であった。
組織学的計測では、術後 1 週の 0°の部位の群間で増殖層および肥大層の厚さに有意差があった (P=0.0323)。

【考察】
CT 値の結果から術後 1 週の 0°の部位で外科的円板前方転位関節は、円板前方転位を行わなかった関節よりも下顎頭表層の骨密度の低下傾向を示した。また、bFGF 投与群で非投与群よりも高い傾向を示したことから、骨密度の低下を抑制したと考えられた。
距離計測では、外科的円板前方転位関節において早期に下顎頭幅径が減少し、後期に下顎長径が減少した。これは顎関節に円板前方転位が存在することで下顎頭の低形成が生じ、その後下顎長径が減少することを証明した。また bFGF を投与すると下顎頭幅径、下顎長径ともに減少を妨げることができた。
組織学的計測では、外科的円板前方転位関節は術後 1 週の増殖層および肥大層で厚さが大きい傾向を示したが、bFGF 投与群は円板前方転位を行わなかった関節と同等の厚さを示す傾向があった。これは生体力学的な変化に対する適応反応が下顎頭軟骨に生じたと考えられる。以上より顎関節後部結合組織に bFGF を注入することで後部結合組織が特徴を変え、関節円板としての応力緩衝としての役割を担い下顎骨の低形成を抑制することが示唆された。

【結論】
外科的円板前方転位関節への bFGF の注入は初期に下顎頭軟骨に限局的に作用し、後期において下顎骨全体の成長発育の抑制を阻止したと考えられた。

この論文で使われている画像

参考文献

Ali AM, Sharawy M: Alteration in fibronectin of the rabbit craniomandibular joint tissues following surgical induction of anterior disk displacement: immuno- histochemical study. Acta Anat 152: 49e55, 1995a

Ali AM, Sharawy M: An immunohistochemical study of the effects of surgical in- duction of anterior disc displacement in the rabbit craniomandibular joint on type I and type II collagens. Arch Oral Biol 40: 473e480, 1995b

Ali AM, Sharawy M: Enlargement of the rabbit mandibular condyle after experi- mental induction of anterior disc displacement: a histomorphometric study. J Oral Maxillofac Surg 53: 544e560, 1995c

Ali AM, Sharawy M: Histochemical and immunohistochemical studies of the effects of experimental anterior disc displacement on sulfated glycosaminoglycans, hyaluronic acid, and link protein of the rabbit craniomandibular joint. J Oral Maxillofac Surg 54: 992e1003, 1996

Brymdahl F, Warfvinge G, Eriksson L, Isberg A: Cartilage change link retrognathic mandibular growth to TMJ disc displacement in a rabbit model. Int J Oral Maxillofac Surg 40: 621e627, 2011

Chia SL, Sawaji Y, Burleigh A, McLean C, Inglis J, Saklatvala J, et al: Fibroblast growth factor 2 is an intrinsic chondroprotective agent that suppresses ADAMTS-5 and delays cartilage degradation in murine osteoarthritis. Arthritis Rheum 60: 2019e2027, 2009

Chuma H, Mizuta H, Kudo S, Takagi K, Hiraki Y: One day exposure to FGF-2 was sufficient for the regenerative repair of full-thickness defects of articular cartilage in rabbits. Osteoarthritis Cartilage 12: 834e842, 2004

Deng T, Huang S, Zhou S, He L, Jin Y: Cartilage regeneration using a novel gelatin- chondroitin-hyaluronan hybrid scaffold containing bFGF-impregnated micro- spheres. J Microencapsul 24: 163e174, 2007

Dias IM, Coelho PR, Assis NMSP, Leite FPP, Devito KL: Evaluation of the correlation between disc displacements and degenerative bone changes of the temporo- mandibular joint by means of magnetic resonance images. Int J Oral Maxillofac Surg 41: 1051e1057, 2012

Ellman MB, An HS, Muddasani P, Im HJ: Biological impact of the fibroblast growth factor family on articular cartilage and intervertebral disc homeostasis. Gene 420: 82e89, 2008

Ellman MB, Yan D, Ahmadinia K, Chen D, An HS, Im HJ: Fibroblast growth factor control of cartilage homeostasis. J Cell Biochem 114: 735e742, 2013

Fayazzadeh E, Yavarifar H, Rafie SR, Motamed S, Sotoudeh Anvari M, Boroumand MA: Fibroblast growth factor-1 vs. fibroblast growth factor-2 in ischemic skin flap survival in a rat animal model. World J Plast Surg 5: 274e279, 2016

Fukuda A, Kato K, Hasegawa M, Hirata H, Sudo A, Okazaki K, et al: Enhanced repair of large osteochondral defects using a combination of artificial cartilage and basic fibroblast growth factor. Biomaterials 26: 4301e4308, 2005

Gidarakou IK, Tallents RH, Kyrkanides S, Stein S, Moss ME: Comparison of skeletal and dental morphology in asymptomatic volunteers and symptomatic patients with bilateral disk displacement without reduction. Angle Orthod 74: 684e690, 2004

Gil C, Santos KCP, Dutra MEP, Kodaira SK, Oliveira JX: MRI analysis of the relationship between bone changes in the temporomandibular joint and articular disc posi- tion in symptomatic patients. Dentomaxillofacial Radiol 41: 367e372, 2012

Goetinck PF, Kiss IA, De´ak F, Stirpe NS: Macromolecular organization of the extra- cellular matrix of cartilage. Ann N Y Acad Sci 599: 29e38, 1990

Goldring SR, Goldring MB: The role of cytokines in cartilage matrix degeneration in osteoarthritis. Clin Orthop 427: S27eS36, 2004

Hatala MP, Macher DJ, Tallents RH, Spoon M, Subtelny JD, Kyrkanides S: Effect of surgically created disk displacement on mandibular asymmetry in growing rabbit. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 82: 625e633, 1996

Hickey DG, Frenkel SR, Di Cesare PE: Clinical applications of growth factors for articular cartilage repair. Am J Orthop 32: 70e76, 2003

Holland TA, Mikos AG: Advances in drug delivery for articular cartilage. J Contr Release 86: 1e14, 2003

Homandberg GA, Meyers R, Xie DL: Fibronectin fragments cause chondrolysis of bovine articular cartilage slices in culture. J Biol Chem 267: 3597e3604, 1992

Isberg A, Legrell PE: Facial asymmetry in adults following temporomandibular joint disc displacement with onset during growth. World J Orthod 1: 164e172, 2000 Johnson CC, Gausden EB, Weiland AJ, Lane JM, Schreiber JJ: Using Hounsfield units to assess osteoporotic status on wrist computed tomography scans: comparison with dual energy X-ray absorptiometry. J Hand Surg 41: 767e774, 2016 Kubota Y, Takatsuka S, Nakagawa K, Yamamoto E: A model for temporomandibular joint disc repositioning surgery. J Oral Maxillofac Surg 59: 1443e1451, 2001 Kim SJ, Park HS, Lee DW, Kim JH: Lower preoperative Hounsfield unit values are associated with intra-operative fractures in cementless bipolar hemi- arthroplasty. Arch Osteoporos 12: 110, 2017

Legrell PE, Isberg A: Mandibular length and midline asymmetry after experimen- tally induced temporomandibular joint disk displacement in rabbits. Am J Orthod Dentofac Orthop 115: 247e253, 1999

Legrell PE, Isberg A: Mandibular length asymmetry following experimentally induced temporomandibular joint disk displacement in rabbits. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 86: 280e285, 1998

Li C, Long X, Deng M, Jian Li, Cai H, Meng Q: Osteoarthritic changes after superior and inferior joint space injection of hyaluronic acid for the treatment of temporomandibular joint osteoarthritis with anterior disc displacement without reduction: a cone-beam computed tomographic evaluation. J Oral Maxillofac Surg 73: 232e244, 2015

Liu XW1, Hu J, Man C, Zhang B, Ma YQ, Zhu SS: Insulin-like growth factor-1 sus- pended in hyaluronan improves cartilage and subchondral cancellous bone repair in osteoarthritis of temporomandibular joint. Int J Oral Maxillofac Surg 40: 184e190, 2011

Maehara H, Sotome S, Yoshii T, Torigoe I, Kawasaki Y, Sugata Y, et al: Repair of large osteochondral defects in rabbits using porous hydroxyapatite/collagen (HAp/ Col) and fibroblast growth factor-2 (FGF-2). J Orthop Res 28: 677e686, 2010

Man C, Zhu S, Zhan B, Hu J: Protection of articular cartilage from degeneration by injection of transforming growth factor-beta in temporomandibular joint osteo- arthritis. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 108: 335e340, 2009 Milam SB, Klebe RJ, Triplett RG, Herbert D: Characterization of the extracellular matrix of the primate temporomandibular joint. J Oral Maxillofac Surg 49:381e391, 1991

Mills DK, Daniel JC, Scapino R: Histological features and in vitro proteoglycan synthesis in the rabbit craniomandibular joint disc. Arch Oral Biol 33: 195e202, 1988

Nakagawa S, Sakabe J, Nakajima I, Akasaka M: Relationship between functional disc position and mandibular displacement in adolescent females: posteroanterior cephalograms and magnetic resonance imaging retrospective study. J Oral Rehabil 29: 417e422, 2002

Nebbe B, Major PW, Prasad NG: Adolescent female craniofacial morphology asso- ciated with advanced bilateral TMJ disc displacement. Eur J Orthod 20: 701e712, 1988

Nixon AJ, Fortier LA, Williams J, Mohammed HO: Enhanced repair of extensive articular defects by insulin-like growth factor-I laden fibrin composites. J Orthop Res 17: 475e487, 1999

Otsuki S, Hanson SR, Miyaki S, Grogan SP, Kinoshita M, Asahara H, et al: Extracel- lular sulfatases support cartilage homeostasis by regulating BMP and FGF signaling pathways. Proc Natl Acad Sci U S A 107: 10202e10207, 2010

Poole AR: Proteoglycans in health and disease: structure and function. Biochem J 236: 1e14, 1986

Roh HS, Kim W, Kim YK, Lee JY: Relationships between disk displacement, joint effusion, and degenerative changes of the TMJ in TMD patients based on MRI findings. J Craniomaxillofac Surg 40: 283e286, 2012

Schellhas KP, Pollei SR, Wilkes CH: Pediatric internal derangements of the tempo- romandibular joint: effect on facial development. Am J Orthod Dentofac Orthop 104: 51e59, 1993

Schreiber JJ, Anderson PA, Rosas HG, Buchholz AL, Hounsfield AAG: Units for assessing bone mineral density and strength: a tool for osteoporosis manage- ment. J Bone Jt Surg Am 93: 1057e1063, 2011

Sharawy MM, Linatoc AJ, O'dell NL, Pennington CB, Larke VB, Gulati AK: Morpho- logical study of lectin binding in the rabbit temporomandibular joint disc. Histochem J 23: 132e142, 1991

Shiozawa K, Shiozawa S, Shinichi S, Fujita T: Fibronectin on the articular cartilage in rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum 27: 615e622, 1984

Trippel SB: Growth factor actions on articular cartilage. J Rheumatol Suppl 43: 129e132, 1995

Tyler JA: Insulin-like growth factor 1 can decrease degradation and promote syn- thesis of proteoglycan in cartilage exposed to cytokines. Biochem J 260: 543e548, 1989

Van der Kraan PM, Glansbeek HL, Vitters EL, van der Berg WB: Early elevation of transforming growth factor-b, decorin, and biglycan mRNA levels during cartilage matrix restoration after mild proteoglycan depletion. J Rheumatol 24: 543e549, 1997

Vincent TL, McLean CJ, Full LE, Peston D, Saklatvala J: FGF-2 is bound to perlecan in the pericellular matrix of articular cartilage, where it acts as a chondrocyte mechanotransducer. Osteoarthritis Cartilage 15: 752e763, 2007

West CM, Weerd HD, Dowdy K, de la Paz A: A specificity for cellular fibronectin in its effect on cultured chondrocytes. Differentiation 27: 67e73, 1984

Yamada K, Hiruma Y, Hanada K, Hayashi T, Koyama J, Ito J: Condylar bony change, and craniofacial morphology in orthodontic patients with temporomandibular disorders (TMD) symptoms: a pilot study using helical computed tomography and magnetic resonance imaging. Clin Orthod Res 2: 133e142, 1999

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る