골다공증 유발 백서에서 Bisphosphonate에 의한 발치창내 VEGF 발현 변화

Yang Dong-Wook; Han Geum-Dong; Kim Sun-Hun

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골다공증 유발 백서에서 Bisphosphonate에 의한 발치창내 VEGF 발현 변화
Altered VEGF Regulation in Ovariectomized Rat Alveolar Bone Sockets by Bisphosphonate

대한구강해부학회지 2018년 39권 1호 p.37 ~ 51

양동욱, Han Geum-Dong, 김선헌,

소속 상세정보

양동욱 ( Yang Dong-Wook ) - Chonnam National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
( Han Geum-Dong ) - Chonnam National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy
김선헌 ( Kim Sun-Hun ) - Chonnam National University School of Dentistry Department of Oral Anatomy

KMID : 0355820180390010037

Abstract

비스포스포네이트는 파골세포의 활성을 억제하여 골 손실을 억제하며 골다공증 치료에 널리 이용되고 있다. 비스포스포네이트는 특히 악골에서 골괴사를 일으키는 심각한 부작용을 가지나 그 부작용에 대한 원인 및 기전은 뚜렷이 밝혀져 있지 않다. 발치와 치유에는 혈관 성장이 필수적이다. 따라서 본 연구는 비스포스포네이트가 혈관성장인자의 발현을 억제함으로써 발치와 치유에 장애를 초래하며 궁극적으로 골괴사 요인이 됨을 가정하고 다음과 같은 실험 결과를 얻었다. 골다공증을 유발하기 위하여 백서 암컷에서 외과적으로 난소를 제거하고 16주 후 대조군으로 이용하였다. 실험군은 난소 절제 후 8주에 격일로 pamidronate(3.5 mg/Kg/wk)를 투여하였다. 16주에 상악제1대구치를 발치 후 3일, 7일에 희생하였다. 치주인대세포는 발치와 재생에 중요하므로 생쥐 치주인대세포를 배양하여 pamidronate를 처리하였다. in vitro 실험에서 치주인대세포는 고농도(10 μg/ml) 처리에서 EGF-A,
-B가 모두 증가되었으나 VEGF-C는 변화가 없었다. in vivo 실험에서 VEGF 발현은 in vitro와 유사하였다. 비스포스포네이트 투여군의 발치창에서는 중성백혈구의 침윤이 뚜렷하였으며 백혈구는 VEGF에 대한 강한 면역반응을 나타내었다. 이상의 결과는 VEGF-A 또는 -B가 염증세포를 유인하여 골괴사를 유발하는 인자로 작용할 수 있음을 시사하였다.

Bisphosphonates reduce bone loss by suppressing osteoclast activity and are currently used for the treatment of osteoporosis. As a side effect of bisphosphonates treatment, the emergence of osteonecrosis of the jaw (ONJ) has stimulated interest in elucidating how bisphosphonates affect the bone, but far less understanding exists as to the ONJ mechanism. In the present study, it was hypothesized that bisphosphonates may affect the healing of the alveolar socket by altering VEFG regulation. In vivo osteoporosis rat models were made by bilateral surgical ovariectomy. Pamidronate (3.5 mg/kg/wk) was IP injected for 8 wks and the maxillary 1st molars were bilaterally extracted. For in vitro test, periodontal ligament cells were treated with pamidronate. Unexpectedly, VEFG-A and -B mRNA and protein levels were increased in in vivo and in vitro by the high concentration treatment of bisphosphonates. However, VEGF-C level was not changed. In the socket at day 7 after the molar extraction, the socket was filled with infiltration of neutrophils which showed strong immunoreactivity against VEGF. VEGF-B mRNA was in particular upregulated by the pamidronate treatment. This result suggest that high dose pamidronate may alter VEGF expression that may serve as another mechanism of ONJ.