学位研究紹介

67

学 位 研 究 紹 介

ラット顎関節滑膜の発生過程におけるカベオリン - ３タンパクの免疫細胞化学的局在
Immunocytochemical Localization ofCaveolin-３ in the Synoviocytes of theRat Temporomandibular Joint
During Development.
新潟大学大学院医歯学総合研究科

顎顔面口腔外科学分野

庭野将広

Division of Oral and Maxillofacial Surgery, Niigata University
Graduate School of Medical and Dental Sciences【材料と方法】
材料として生後１，３，５，７，14，21 日目のウィスター系ラットを用い，灌流固定後，EDTA にて脱灰を行った。
顎関節の矢状断連続凍結切片を作製し，抗 Cav１，３抗体を用いて免疫染色を行った。一部の免疫染色切片は樹脂包埋後，準超薄切片と超薄切片を作成し，光線顕微鏡および透過型電子顕微鏡にて観察した。さらに，Cav３と Cav１および B 型細胞のマーカーである heat shockprotein 25（Hsp25）を二重標識し，蛍光顕微鏡にて観察した。

Masahiro Niwano【結【緒果】

生後１日目には関節腔が形成されており，生後３日目

言】には関節腔の拡大と上関節腔後方滑膜における滑膜ヒダの形成が始まった。生後５日目から７日目にかけて滑膜カベオラは細胞膜の陥凹として認められる直径 50nm

ヒダは大きさを増し，滑膜表層細胞層と滑膜下層の境界～ 100nm の膜マイクロドメインであり，細胞においてが明瞭化していた。この時期には Hsp25 免疫陽性の楕

シグナル伝達や物質輸送などさまざまな重要な役割を担

円形あるいは扁平な形態をした B 型細胞が滑膜表層にう場とされている。その構築にはカベオリンタンパクが配列し，微細構造学的に明るい核や少数の粗面小胞体，必須であり，多くの細胞に発現するカベオリン - １，- ２（Cav１，２）と筋特異的なカベオリン - ３（Cav３）に分類される。
顎関節滑膜は関節包内面のうち，関節軟骨および関節円板を除く部分を覆っており，関節腔に面している滑膜表層細胞層と下層の滑膜下層から成る。滑膜表層細胞層には A 型細胞と B 型細胞の２種類の細胞が存在しており，A 型細胞はマクロファージ様，B 型細胞は線維芽細胞様の機能を有するとされている。このうち，B 型細胞はヒアルロン酸などの滑液に必須の成分を産生，分泌する重要な役割を担っているが，その細胞生物学的な特徴に関して未だ不明な点が多く存在する。これまでの研究から，成熟ラット顎関節において，B 型細胞に特異的にCav３を発現するカベオラが存在し，さらに一部の細胞内小器官の十分発達した B 型細胞のみが Cav３を発現することが明らかになっており，Cav３の発現は B 型細胞の分化，成熟を反映していると考えられるが，その詳細は明らかでない。そこで本研究では，発育過程のラット顎関節滑膜を対象とし，滑膜表層細胞の分化におけるカベオリンの局在と微細構造の変化について免疫細胞化学的に検討した。

図１．生後 14 日の滑膜における Cav３免疫染色像（a, b：光顕 , c, d：電顕）. ＊：関節腔
a：最表層のわずかな表層細胞（矢尻）のみに Cav３免疫陽性反応を認める. b：Cav３陽性反応は表層にて細胞突起（矢印）を伸ばす B 細胞（矢尻）の細胞膜に局在している. c：bの枠内の Cav３免疫電顕像．細胞膜に Cav３免疫陽性を示す
滑膜表層細胞は細胞内小器官に富み，発達した粗面小胞体や多くのカベオラを有する. d：c の枠内の拡大像．細胞膜のカベオラ（矢尻）に Cav３免疫陽性反応が認められる．
（文献１）
より許可を得て転載）－ 67 －

68

新潟歯学会誌

細胞質突起，Cav１免疫陽性のわずかなカベオラを特徴

39
（1）
：2009

れなかった（図２c, d）。とする B 型細胞と，クロマチンに富む核，ライソゾーム，【考空胞，偽足様突起を特徴とする A 型細胞が区別された。

察】

この時期までは骨格筋以外に Cav３免疫陽性反応は認められなかった。生後 14 日目になると，１から３層の滑本研究結果から，滑膜表層細胞層を構成している B 型

膜表層細胞層が形成され，成熟ラットと同様の光顕像が細胞のうち，成熟した形態学的特徴をもつものが Cav３確認された。この時期に初めて滑膜表層細胞層におけるを発現することが明らかになり，Cav３の発現は B 型細Cav３の発現が認められ（図１a, b）微細構造学的には，胞の分化段階に強く関与していることが示唆された。

良く発達した細胞質突起や粗面小胞体と，より多くのカCav３の機能として，筋組織においてはカベオラ形成のベオラをもっており，成熟した B 型細胞に類似していみならず筋細胞の分化に関与し，細胞増殖を抑制する働た（図１c, d）。21 日目になるといくつかの発達した滑きを持っているとする報告がある。Cav１が未熟な B 型膜ヒダがみられ，Cav３免疫陽性細胞数の増加と，免疫細胞のカベオラに存在したこと，また滑膜表層細胞が増陽性反応の増強が認められた（図２a, b）。Hsp25 免疫殖を終了し，成熟ラットと同様の多層配列を示す生後

陽性 B 型細胞は太く長い細胞質突起をもち，滑膜表層を14 日目より Cav３が発現していたことから，B 型細胞シート状に覆っており，その細胞膜のカベオラに Cav３においても同様の機能を果たしている可能性があると考の発現がみられた。一方で，粗面小胞体などの細胞内小えられる。さらに，Cav３の発現が開始する生後 14 日器官に乏しい B 型細胞は Cav３の発現を欠いており，目頃は第一臼歯の咬合が確立する時期であり，顎関節にまた，A 型細胞においても Cav３の発現は全く認めらおいては顎運動の複雑化や滑膜表層細胞層における B型細胞の急激な増加がみられる。その後の Cav３発現が増強する時期には咀嚼器官の発達による咬合力の影響により，歯根膜の感覚受容器も急速に発達することが分かっている。すなわち，咀嚼器官の活発化，複雑化に伴う顎関節への負荷が Cav３の発現と深く関わっていることが示唆された。
表１

滑膜表層 B 型細胞の発育段階におけるCav１および Cav３の発現パターン
生後３日
５日
７日
14 日
21 日
Hsp25
+++
+++
+++++++++
Cav １－++++++++
Cav ３－－－±+++++：全ての細胞における強い免疫陽性反応++：大部分の細胞における強い免疫陽性反応＋：大部分の細胞における弱い免疫陽性反応±：少数の細胞における弱い免疫陽性反応－：免疫陽性反応なし【参 考 文 献】
１）Niwano M, Nozawa-Inoue K, Suzuki A, Ikeda N,
図２．生後 21 日の滑膜における Cav ３免疫染色像（a, b：光顕 , c, d：電顕）.＊：関節腔
a：いくつかの発達した滑膜ひだがみられ，形態の複雑化が認められる．b：14 日と比べ，Cav３免疫陽性細胞（矢尻）の数は増し，細胞膜における免疫反応は強くなっている．c：b の枠内の Cav３免疫電顕像 B 型細胞（B）は関節腔表面を覆うように細胞質の太い突起を伸ばしており，細胞膜にはCav３免疫陽性反応を認める．一方，陽性反応を示さない B型細胞も存在し（白字の B），その細胞内小器官は Cav３陽性細胞に比べて乏しい．d：c の枠内の拡大像．Cav３免疫陽性反応を示すカベオラ（矢尻）と反応を示さないカベオラ（矢印）．（文献１）より許可を得て転載）－ 68 －

Takagi R, Maeda T : Immunocytochemical
localization of caveolin-３ in the synoviocytes of
rat temporomandibular joint duringdevelopment. Anat Rec, 291: 233-241, 2008.
２）Nozawa-Inoue K, Suzuki A, Niwano M, KawanoY, Maeda T : Expression of caveolin-３ in thefibroblast-like type B synoviocytes in the rat
temporomandibular joint. Anat Rec, 289A: 238242, 2007.