발생중인 흰쥐 치아에서 RANKL과 OPG의 발현에 대한 면역조직화학적 연구

김민석; 김현진; 김일섭; 김선헌

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김민석 김현진 김일섭 김선헌

저널정보: 대한체질인류학회 해부·생물인류학 대한체질인류학회지 제18권 제3호

발행연도: 2005.9

수록면: 207 - 215 (9page)

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뼈 흡수를 위해서 뼈파괴세포의 분화와 활성은 필수적이며 뼈모세포나 주변 버팀질세포가 분비하는 뼈파괴세포 분화인자(osteoclast differentiation factor : ODF)로 알려진 receptor activator of nuclear κB ligand (RANKL)와 그것의 유인성 수용체로 뼈파괴세포 분화를 억제하는 osteoprotegerin (OPG)/osteoclast inhibitory factor (OCIF)와 같은 단백들이 중요한 역할을 한다. 맹출 전 후 턱뼈 내에서 다양한 이동 양상을 갖게 되는 치아는 필연적으로 주변 뼈의 흡수를 동반한다. 본 연구는 발생중인 치아 주변에서 뼈파괴세포의 분화와 활성에 관계되는 여러 인자를 구명하기 위하여 시행되었다. 실험동물은 생후 1일에서 24 일까지의 흰쥐를 사용하였고 발생중인 치아를 포함하는 턱뼈 내에서 RANKL과 OPG의 분포를 면역조직화학적 방법을 이용하여 분석하였다.
출생 후 맹출 전 흰쥐 아래턱 첫째, 둘째 큰어금니는 종시기부터 치관기에 이르는 치아싹 형태를 보였다. 생후 17 일째 아래턱 첫째 큰어금니는 치관 형성이 완성되고 치근 형성과 함께 계속적인 맹출이 진행되고 있었으며, 생후 24 일째 구강내로 노출되었다. RANKL은 아래턱 큰어금니를 둘러싸고 있는 치낭과 주변의 이틀뼈 버팀질세포에서 강한 면역화학적 양성 반응을 보였다. 생후 3 일째 아래턱 첫째 큰어금니 상부 이틀뼈에 다수의 뼈파괴세포출현과 함께 RANKL에 대한 강한 양성반응이 관찰되었고, 생후 7 일째에 약간 감소하였다가 생후 10 일째 다시 증가하는 양상이 관찰되었다. 발생중인 치아의 상부 이틀뼈 뿐 아니라 치아목부위에 존재하는 Hertwig 상피 치근집과 인접한 이틀뼈 버팀질세포에서도 RANKL에 대한 면역화학적 양성반응이 관찰되었고, 특히 발생중인 치근의 하방 이틀뼈에서 강한 염색성을 나타내었다. OPG는 RANKL의 발현과 양성 반응을 보이는 세포들의 위치에 있어 거의 유사한 양상을 보였으나 시기적으로 다수의 뼈파괴세포가 출현하는 생후 3 일과 10 일째 치아 주변에서는 상대적으로 약한 염색성을 나타내었다.
이상의 결과는 RANKL과 OPG가 치아 발생과정 동안 맹출을 비롯한 턱뼈 내 치아 이동과 밀접한 관련이 있으며, 치낭과 이틀뼈 버팀질세포에서 합성되어 뼈파괴세포 형성에 중요한 역할을 수행함을 시사하였다.

Differentiation and activation of osteoclasts are crucial in bone resorption. RANKL released from osteoblasts, also known as ODF, and proteins such as OPG/OCIF, decoy receptor of RANKL for inhibition of osteoclast formation play an important role. Teeth exhibit various movement patterns in mandible before eruption, inevitably accompaning peripheral bone resorption. Therefore, it is very meaningful to study osteoclasts differentiation and activation-related various factors near developing teeth for prediction of tooth movement patterns and understanding of mechanism of pre-and post-eruptive movement.
This study examined distribution of RANKL and OPG in the mandible of postnatal 1~24 day rats containing developing teeth using immunohistochemical methods.
After birth, the mandibular pre-eruptive first and second molars showed tooth germ morphology from bell stage to crown stage. In postnatal day 17, the mandibular first molar crown was completed and continuous eruption was in process along with root formation. On the twenty fourth day after birth, it was exposed to the oral cavity. RANKL exhibited strong positive immunohistochemical reactions in dental follicles and stromal cells around the mandibular first molar. On the third day after birth, strong positive reaction to RANKL was observed in the alvelolar bone above the mandibular first molar along with appearance of numerous osteoclasts. The reactivity was slightly attenuated on the seventh day and increased again on the tenth day after birth. The positive immunoreactivities were found not only in alveolar bone above the developing first molar, but also in stromal cells of the cervical area in contact with HERS. The alveolar bone below developing roots was also strongly stained. OPG displayed a similar patterns in the RANKL expression and locations of posively reacting cells, but relatively weakly stained on the third and tenth day after birth, when numerous osteoclasts made their appearnace.
Above results suggest that RANKL and OPG have a close relation to the teeth movement in mandible such as eruption during teeth developing process. They also imply that RANKL and OPG play an important role in osteoclasts formation after synthesized in dental follicular cells and alveolar stromal cells.

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[학술지(정기간행물)] - / 189-2001980 / evidence for thecentral role of the dental follicle

[학술지(정기간행물)] - / 2003 / Expression and role of RANKL in periodontal ligament cellsduring physiological root-resorption in human deciduousteeth 11 : 346 ~ 352

[학술지(정기간행물)] - / 2002 / Immunolocalizationof osteoclast differentiation factor in ratperiodontium : 55 ~ 58

[학술지(정기간행물)] - / 2004 / co-ordination of odontogenesis andosteogenesis : 241 ~ 244

[학술지(정기간행물)] - / 1998 / A combinationof osteoclast differentiation factor and macrophage-colonystimulating factor is sufficient for both human and mouseosteoclast formation in vitro endocri (logy 139) : 4424 ~ 4427

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