北海道医療大学学術リポジトリ
ラットにおける咀嚼動態の変化に伴う酸化ストレス誘導に関する研究
著者鈴木 裕仁
雑誌名北海道医療大学歯学雑誌
ページ53- 63
発行年2013- 06
URLht t p: //i d. ni i . ac. j p/1145/00010141/
円滑で調和のとれた咬合・咀嚼機能の営みは，Quality
of life（QOL）の確立に重要な因子の一つで，生体情報
伝達系である「神経系－内分泌系－免疫系」を賦活し，
生体のホメオスタシスに深く関与している．ヒトにおけ
る検討で歯の喪失などによる咬合障害が，顎口腔系機能
の低下を引き起こすことのみならず，痴呆の発現，さら
には全身の病的老化を促進させ，体幹・四肢の運動機能
低下など全身の健康状態を憎悪させることが報告されて
いる（Yoshida, 2006）．ラットにおける検討では，臼歯
の切除や飼育飼料形態の変更による咬合・咀嚼機能障害
が，大脳の対角帯核・内側中隔核のコリン作動性ニュー
ロン数の減少を引き起こすこと（Makiura et al., 2000），
さらに，海馬におけるアセチルコリン濃度の低下によ
り，記憶・学習機能が低下する（Terasawa et al., 2002）
など，中枢神経系との関連が報告されている．
現代社会において，精神的・物質的な因子が複雑に絡
み合う社会環境が，我々に身体的・精神的ストレスを与
え，活性酸素種（reactive oxygen species；ROS）の産生
ラットにおける咀嚼動態の変化に伴う酸化ストレス誘導に関する研究
北海道医療大学歯学部口腔機能修復・再建学系・咬合再建補綴学分野
Alteration of masticatory performance caused by diet change inducesoxidative stress in Wistar rats
Hirohito SUZUKI
Division of Oral Rehabilitation, Department of Occlusion and Removable Prosthodontics,Health Sciences University of Hokkaido School of Dentistry
Abstract
Mastication is essential for homeostasis maintenance.
Mastication disturbance induces physical and psycho-
logical stress. The levels of free radicals, such as super-
oxide, have been shown to increase following physical
and psychological stress and lead to various disorders,
including cancer and gastrointestinal ulcers. In this
study, we investigated whether masticatory dysfunction
causes oxidative stress by changing the feeding style
from solid to liquid in a rat model. Seven days after the
diet was changed from solid to liquid, serum adrenaline
and noradrenaline concentrations increased 205% and
158%, respectively, compared to basal levels. Superox-
ide production was higher in rats fed a liquid diet than
in rats fed a solid diet. Furthermore, serum superoxide
dismutase (SOD) activity was lower in rats fed a liquid
diet. Decreased serum SOD activity was observed from
day 21 to day 84 after the diet was changed from solid
to liquid. In rats fed a liquid diet, serum SOD activity
returned to normal levels 7 days after the liquid diet
was changed back to solid diet. These results show that
oxidative stress continues when mastication is dis-
turbed.
Key words：mastication, oxidative stress, superoxide dismutase, animal feed, occlusion
受付：平成25年4月10日受理：平成25年5月23日
北海道医療大学歯学雑誌 32�（53－63）平成25年53
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亢進，酸化力が抗酸化力を上回った酸化ストレスを誘導
する．酸化ストレスはレドックスバランスが破綻し，臓
器機能の異常を導くため，虚血性疾患，脳神経疾患，肝
疾患，発癌などの病態の関連要因として注目されている
（Moller et al., 1998）．ROSの最上流に位置するスーパー
オキシド（O2－）は，細胞障害が強く，好中球，好酸
球，単球，マクロファージなどの血液細胞でNADPH
（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）オキシター
ゼやミトコンドリア呼吸鎖などから多く産生されている
（Miyano et al., 2005）．一方，産生されたO2－は抗酸化酵
素のスーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismu-
tase；SOD）により消去される．酸化ストレスは，身体
的ストレスで好中球O2－産生の亢進や，心理的ストレス
下によるSOD活性の変化など，O2－やSODを指標として
評価されている（Sanchez et al., 2006）．
しかし，咬合や咀嚼機能の低下と酸化ストレスの関連
は未だ明らかにされていない．そこで，本研究ではラッ
トに液体飼料のみを摂取させ，咀嚼動態に変化を与える
ことが，酸化ストレスを誘導するのか，活性酸素発生機
構として好中球O2－生成能，および酸化に対する防御代
謝として血清SOD活性の両面から酸化ストレスを評価し
2．実験方法
1）実験動物と飼育条件
実験動物はWistar/ST雄性ラット（三協ラボサービス
社製）9週齢96匹を，1ケージ2匹を上限で飼育した．
飼育条件Aとして，すべてのラット（計64匹）は通常の
固形飼料（オリエンタル酵母社製）で飼育を開始し，10
週齢になった時点で，液体飼料（ヒト経腸栄養剤エンシ
ュア・リキッド，アボットジャパン社製）で飼育する液
体飼料飼育群と，液体飼料と同一成分で作製された固形
飼料で飼育する固形飼料飼育群の2群を設定し各々の検
討を行った（図1）．飼育条件Bとして，10週齢になっ
た時点で，液体飼料飼育群と固形飼料飼育群の2群（計
16匹）を設定し，飼育飼料変更後4週目以降に，液体飼
料飼育群では，液体飼料から通常の固形飼料へと戻した
（図1）．飼育条件Cは，咬合挙上を4週間施行した咬合
挙上群と，正常の咬合で飼育した対照群の2群（計16
匹）を設定した（図1）．
飼育飼料および水は自由摂取とした．飼育条件は，室
温23±1℃，湿度65±5％，換気回数10回以上／時間，
白色蛍光灯による人工照明とし，午前8時から午後8時
までを明期に，午後8時から午前8時までを暗期に維持
された明暗環境下の本学動物実験センターにて飼育し
2）体重測定
飼育飼料変更後1週間隔で，12週目まで，固形飼料飼
育群と液体飼料飼育群のラットの体重測定を，明期であ
る午後8時に行った．
3）血中カテコールアミン濃度の測定
飼料変更後1週間隔で，ジエチルエーテル麻酔下，定
鈴木裕仁／ラットにおける咀嚼動態の変化に伴う酸化ストレス誘導に関する研究
図1Ａ：固形飼料飼育群と液体飼料飼育群の飼育条件Ｂ：液体飼料から固形飼料へ飼料変更した飼育条件Ｃ：咬合挙上群と対照群の飼育条件各図上記記載の週齢は飼料変更後の週齢を示す．
時刻に尾部より採血し血漿を回収した．アドレナリン，
ノルアドレナリン，ドーパミン濃度の測定は，電気化学
検出器付高速液体クロマトグラフィー（High Perform-
ance Liquid Chromatography-Electrochemical Detector ；
HPLC-ECD ） を 用 い て ア ル ミ ナ 吸 着 法 に よ り 行 っ
た．1．5M Tris buffer（pH8．6）1ml，0．1M EDTA・2
Na100μl，酸化アルミナ30μg，内部標準物質としてイソ
プロテレノール（Isoproterenol・HCl）に，血漿を加
え，5分間振盪させ，アルミナに吸着させた．その後，
アルミナを水洗し，遠心分離式ディスポーサブル限外濾
過器（Ultrafree-MC, MILLIPORE社製）に移し替え，
4℃，2000rpmで5分間，遠心分離した．アルミナに
2％酢酸を反応させ，受器を交換後2000rpmで5分間，
遠心分離し，ろ液をHPLC-ECDに注入した．測定には，
電気化学検出器ECD-300（エイコム社製，京都），カラ
ム（EICOMPAK SC-5ODS φ3．0mm×150mm），プレカ
ラム（PREPAK φ4．0mm×5．0mm），送液ポンプ（EP-
300），カ ラ ム 恒 温 槽 （ ATC-300）， 脱 気 装 置 （ DG-
300），データ処理装置（EPC-500）によって構成されて
いるHPLC-ECDを使用した．移動相は，EDTA・2Na
（5mg/l），1-オクタンスルホン酸ナトリウム（100mg/
l），およびメタノール（17％），を含む0．1Mクエン酸-酢
酸ナトリウム緩衝液（pH3．5）を用いた．条件は，流速
（0．5ml/min），作用電極（WE-3G，ガスケットGS-
25），印加電圧（＋750mV vs Ag/AgCl），設定温度
（25℃）とした．アドレナリン，ノルアドレナリン，お
よびドーパミン濃度は，クロマトグラムのピーク高さよ
り内標準法を用いて算出した（Hamaue et al., 1999）．
4）好中球O2－生成能の測定
O2－生成能は，二波長分光光度計（556型，日立製作所
社製）を用いてシトクロムc（Cyt c）還元法により測定
した．ジエチルエーテル麻酔下において，5％カゼイン
（和光純薬社製）溶液（in0．9％saline）100ml/kg量を，腹
腔内投与し16時間後に好中球を含む腹腔内滲出液を回収
し，2000rpm，5分間，4℃で遠心分離を行った．その
後，下層の細胞層を0．1％NaCl溶液（低張）と1．7％
NaCl溶液（高張）にて溶血させ，リン酸緩衝液にて洗
浄し，好中球懸濁液を作成した（Mege et al., 1986 ;
Laurent et al., 1991）．好中球数と生存率の測定は，自動
血球カウンター（Nucleo counter，株式会社エムエステ
クノシステムズ社製）を用いた．好中球懸濁液に細胞膜
を破壊する目的の細胞処理試薬（株式会社エムエステク
ノシステムズ社製）を加え，蛍光染色された細胞核を測
定する自動血球カウンターにて全細胞数を測定した．同
時に死細胞数も測定して生存率（全細胞数‐死細胞）を
求め，好中球数を算出した．1×107 cells/mlに調整した
好中球懸濁液に，Cyt c（1mg/ml）（Sigma社製）を添加
し，刺激前のベースラインを記録した．好中球の刺激物
質であるホルボール12－ミリスチ ン 酸13－ 酢 酸 塩
（PMA）（Sigma社製）を25μg/mlの濃度で，好中球懸濁液
に加えて撹拌し，Cyt cとの還元反応を開始させ，550nm
の吸光度の増加（Cyt c還元速度）を10分間計測した．
各測定はウマ赤血球由来のSOD（10μg/ml）（Sigma社製）
を加え，Cyt cとO2－の還元反応が停止することを確認し
た．好中球O2－生成能（nmol/min／107 cells）は，計算式
［各測定で得られた反応曲線の最大傾斜線の傾き÷Cyt
cの吸光度係数19．1×1000と，1×107 cells/ml×0．2ml
（好中球懸濁液添加量）］より，107 cells当たりで算出
し，その平均値を求めた（Hattori et al., 2005）．
5）血清SOD活性の解析
ジエチルエーテル麻酔下，尾部より採血を行い，血清
を回収した．測定は電子スピン共鳴装置（Electron Spin
Resonance spectrometer，日本電子社製）を使用した．
O2－産生は，hypoxanthine（ヒポキサンチン，HX，和光
純薬社製）とxanthine oxidase（キサンチンオキシダー
ゼ，XOD，Roche社製），O2－の捕捉剤にはCYPMPO（5
-（2，2-dimethyl-1，3-propoxy cyclophosphoryl）-5-methyl-
1-pyrrolineN-oxide，ラジカルリサーチ社製）（Kotake et
al., 2006），安定剤にはDTPA（Diethylene Triamine Pen-
taacetic Acid, Sigma 社 製 ） を 用 い 電 子 ス ピ ン 共 鳴
（ESR）・スピントラッピング法にてO2－の消去能を測定し
た（Hujii et al., 2006 ; Kohno, 2010）．ESR装置の測定条
件は，Sweep width＝5mT，Sweep Time＝2min，Gain
＝6．3×100， Modulation Width ＝1．0×0．1mT ， Time
constant＝0．1sec，Center Field＝335．5mT，Power＝10
mW, Frequency＝9．43GHzで，測定は室温で行った．マ
イクロチューブに，リン酸緩衝液（100mM），CYPMPO
（200mM），DTPA（10mM），HX（10mM），および，10
μlの血清と10μlのXOD（0．2U/ml）を加え30℃で5分間
静置させた．反応液を毛細管に移し，30秒後よりESR装
置にてCYPMPO－スーパーオキシド－スピンアダクト
のシグナル強度を得た．その解析は，リン酸緩衝液によ
るESRスペクトラム量をコントロールの100％とし，血
清のESRスペクトラム量を，計算式［血清のスーパーオ
キシド抑制度合＝control- sample/sample；control（リン
酸緩衝液），sample（血清）］から抑制度合を求めて行っ
た．得られた各検体の抑制度合を，ウマ赤血球由来の標
準SOD（Sigma社製）で作成した検量線を用いて，血清
SOD活性を解析した（Naito et al., 1994 ; Owada, 2005）．
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6）咬合挙上群の血清SOD活性の解析
ジエチルエーテル麻酔下，ラット上顎臼歯部（第1臼
歯，第2臼歯，第3臼歯）両側咬合面を良く乾燥させて
歯面処理を施した後，歯科用接着性レジン（スーパーボ
ンド；サンメディカル株式会社製）を約1mmの高径に
て築盛した咬合挙上モデルラット（咬合挙上群）を作製
した（Yoshihara et al., 2001）．咬合挙上群と通常の固形
飼料で飼育した対照群を設定し，飼育開始より1週間隔
で4週目まで体重測定と尾部より採血を行い，血清を回
収し，血清SOD活性を解析した．
7）統計処理
実験結果は，固形飼料飼育群と液体飼料飼育群の2群
間で，平均値をStudent t testを用いて統計処理を行っ
た．有意水準は5％に設定し，統計解析ソフトSPSSを
なお，本研究におけるすべての動物実験は，北海道医
療大学実験動物委員会，札幌医科大学実験動物委員会の
承認を得て行った．
1）体重変化
体重測定は，飼育飼料変更前を0週とし，飼料変更後
12週目まで測定した．固形飼料飼育群と液体飼料飼育群
の両群間での体重変化は，有意差を認めなかった（図
2）．また，固形飼料飼育群と液体飼料飼育群におい
て，血液一般（赤血球数，白血球数，血色素，ヘマトク
リット，平均赤血球容積，平均赤血球血色素，平均赤血
球血色素濃度），および生化学的検査（総タンパク，ア
ルブミン，中性脂肪）は両群間に差異がなかった．
2）固形から液体への飼料形態の変化は血中カテコール
アミン濃度を上昇させる
固形から液体への飼料形態の変化が，ストレッサーと
なりうるのか，ストレスマーカーの指標である血中カテ
コールアミン濃度をHPLC法にて測定した．血中アドレ
ナリン濃度（pg/ml）は，液体飼料飼育群では827．1±
320．1（1週目），866．1±330．1（2週目），692．1±
400．1（3週目），854．5±189．4（4週目），固形飼料飼
育群では378．1±218．1（1週目），278．1±142．8（2週
目），214．1±95．6（3週目），316．3±126．2（4週目），
および，血中ノルアドレナリン濃度（pg/ml）は，液体
飼料飼育群では610．1±47．6（1週目），625．4±114．1
（2週目），614．6±115．5（3週目），784．9±339．9（4
週 目 ）， 固 形 飼 料 飼 育 群 で は331．7±69．7（ 1 週
目），440．1±106．4（2週目），332．1±118．6（3週
目），463．3±107．2（4週目）であり，飼料変更後
1，2，3，4週目において，血中アドレナリンとノル
アドレナリン濃度は固形飼料飼育群に比べ，液体飼料飼
育群では有意に増加していた（p＜0．05）（図3）．一方，
血中ドーパミン濃度は，両群とも測定感度以下であり，
測定不能であった．
3）固形から液体への飼料形態の変化は好中球のO2－生
成能を亢進する
固形から液体への飼料形態の変化が，好中球O2－生成
能に影響を与えるのか，Cyt c還元法にて検討した．固
形飼料飼育群と液体飼料飼育群の好中球の生存率は平均
95％以上であった．O2－生成能（nmol/min／107 cells）
は，液体飼料飼育群では4．53±0．34（1週目），4．80±
1．76（2週目），5．55±1．66（3週目），4．77±1．79（4
週目），固形飼料飼育群では2．60±0．23（1週目），2．51
±0．26（2週目），3．43±1．50（3週目），3．57±1．75
（4週目）であり，飼料変更後1，2，3週目におい
て，液体飼料飼育群では固形飼料飼育群と比較し，有意
Hirohito SUZUKI／Alteration of masticatory performance caused by diet change induces oxidative stress in Wistar rats
図2固形飼料飼育群と液体飼料飼育群における飼料変更後の体重標準偏差をエラーバーで示す．両群間での体重変化には有意差を認めなかった．
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に亢進していた（p＜0．05）．飼料変更後4週目において
も両群に有意差はなかったものの，液体飼料飼育群では
好中球O2－生成能の亢進がみられた（図4）．
4）固形から液体への飼料形態の変化は血清SOD活性を
ESRスペクトラムは，CYPMPOで捕捉したO2－に特異
的な4番目のピークを解析した．血清のO2－の消去率
（％）は，液体飼料飼育群では，52．7±6．6（1週
目），49．5±5．8（2週目），42．7±8．7（3週目），39．8
±7．5（4週目），固形飼料飼育群では56．3±4．6（1週
目），55．5±5．6（2週目），54．6±4．7（3週目），54．8
±6．5（4週目）であった．固形飼料飼育群に比べ，液
体飼料飼育群ではESRスペクトラムのピークが高く，
O2－消去能の低下が認められた（図5）．検量線（図5）
から解析した血清SOD活性は，飼料変更後，1，2週目
において，両群間に有意差を認めなかった．しかし，3
週目以降，12週目まで液体飼料飼育群は，固形飼料飼育
群と比較して，血清SOD活性の有意な低下が認められた
（p＜0．05）（図6）．
さらに，液体飼料飼育から固形飼料飼育へと，飼育飼
料形態を元に戻した時の血清SOD活性を検討した．10週
齢で飼料変更を行い，固形飼料飼育群と液体飼料飼育群
の2群を設定した．飼育飼料変更後4週目に，液体飼料
飼育を固形飼料へと戻し血清SOD活性を解析した．飼育
飼料を固形飼料飼育へと戻した5週目以降で，固形飼料
飼育し続けた群と同程度まで血清SOD活性は明らかに上
昇し，両群間において有意な差は認められなくなった
北海道医療大学歯学雑誌 32�平成25年
図3固形飼料飼育群と液体飼料飼育群のHPLC法による血中アドレナリン（A）とノルアドレナリン（B）量の経時的変化標準偏差をエラーバーで示す．＊ : 固形飼料飼育群と液体飼料飼育群との間で有意差を認めた（p＜0．05）．
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鈴木裕仁／ラットにおける咀嚼動態の変化に伴う酸化ストレス誘導に関する研究
図4固形飼料飼育群と液体飼料飼育群における好中球スーパーオキシド（O2−）生成能の経時的変化標準偏差をエラーバーで示す．＊ : 固形飼料飼育群と液体飼料飼育群との間で有意差を認めた（p＜0．05）．
図5Ａ：固形飼料飼育群と液体飼料飼育群のESR（Electron Spin Resonance）スペクトラム上段は液体飼料飼育群，下段は固形飼料飼育群のESRスペクトラムを示す．ESRスペクトラムは，CYPMPOで捕捉したO2－に特異的な左から4番目のピークを解析した．固形飼料飼育群に比べ，液体飼料飼育群ではスペクトラムのピークが高く，O2－消去能の低下が認められた．Ｂ： SOD活性の検量線
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5）咬合挙上は血清SOD活性を低下させる
咬合挙上が酸化ストレスを誘導するのか否か，血清
SOD活性を検討した．体重測定は，飼育開始から4週目
まで測定し，咬合挙上群と対照群の両群間で差異を認め
なかった．また，咬合挙上を行った1週目以降で，咬合
挙上群は，対照群と比較し血清SOD活性の有意な低下を
認めた（p＜0．05）（図8）．
咬合・咀嚼の機能異常とカテコールアミンに関する基
礎的研究は，ラットを用いた粉末飼料飼育，および，臼
歯の歯冠切除や咬合挙上モデルにより検討されている
（Takigami, 2002 ; Ichihashi et al., 2008）．噛むことが習性
であるラットを液体飼料で飼育すると，脳内の神経伝達
機構の障害により行動リズムの変化が生じること，スト
レ ス 応 答 と し て HPA （ Hypothalamic-Pituitary-
The Dental Journal of Health Sciences University of Hokkaido 32� 2013
図6固形飼料飼育群と液体飼料飼育群における血清SOD活性の経時的変化標準偏差をエラーバーで示す． ＊：固形飼料飼育群と液体飼料飼育群との間で有意差を認めた（p＜0．05）．
図7液体飼料から固形飼料へと飼育飼料を戻した時の血清SOD活性標準偏差をエラーバーで示す．＊：固形飼料飼育群と液体飼料飼育群との間で有意差を認めた（p＜0．05）．しかし，飼育飼料を固形飼料飼育へと戻した5週目以降で，固形飼料飼育し続けた群と同程度まで血清SOD活性は明らかに上昇し，両群間において有意差は認められなくなった．
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Adrenocortical）系が活性化することが報告されている
（吉原ら2001，）．さらに，咬合干渉がSAM （Sympathetic
nervous-Adrenal Medullary）系およびHPA系の活性化を
促すことが，明らかとなっている（Sasaki, 2002）．本研
究では，飼料を液体飼料に変更後，1週目から4週目ま
で，血中アドレナリンとノルアドレナリン濃度は固形飼
料飼育群に比べて，有意に増加していた．ラットの正常
値は血中アドレナリン300～500pg/ml，ノルアドレナリ
ン100～300pg / ml ， ド ー パ ミ ン10pg / ml 以 下 で あ る
（Eldrup et al., 2000）．液体飼料飼育群で血中アドレナリ
ン827．1±320．1pg/ml（飼料変更後1週目），ノルアドレ
ナリン610．1±47．6pg/ml（飼料変更後1週目）と正常値
より増加を示し，咀嚼動態の変化がラットに対してスト
レッサーとなることが考えられた．液体飼料飼育は，咀
嚼時の感覚入力に変化を及ぼし，その情報が大脳皮質辺
縁系から視床下部に伝わり，SAM系が活性促進したた
めにアドレナリンおよびノルアドレナリン量が増加した
と推測される．また，血中ドーパミンは速やかにノルア
ドレナリンに代謝されるため，血中では低濃度であり，
本研究では測定できなかったと考えられる．
酸化ストレスの評価は，DNA，脂質や糖などの酸
化，抗酸化関連酵素および抗酸化物質により生化学的，
免疫学的に行われているが，日内変動や正常値・カット
オフ値の設定など多くの問題を有し て い る （ 渡 辺
ら，2007；Matsumoto et al., 2008）．本研究では，カゼイ
ン溶液を腹腔内投与して誘導された好中球をCyt c還元
法により，活性酸素産生系としてO2－生成能を測定し
た．顆粒球を含む好中球は，末梢血から採取するのが一
般的である．しかし，齧歯類ではその回収効率が低いた
めに，腹腔内に誘導した好中球を用いた（Mathison et
al., 2006）．Cyt c還元法は測定方法の簡便なこと，さら
に酵素同士の連鎖反応が少ないことからO2－の半定量的
測定に適している（Kusakabe et al., 2008）．
O2－産生亢進は，ノルアドレナリンによりNADPHオキ
シターゼが活性化することで生じる（Xiong et al.,
2012）．また，拘束ストレス負荷時による血中カテコー
ルアミンやコルチコイドの上昇が，IL-1，IL-2，IL-6，
TNF-αなどの炎症性サイトカイン量を増加させる（Lan,
1995 ; Kopprasch et al., 1997 ; Pedersen et al., 2003）．液体
への飼料変更は，血中カテコールアミン量を増加させ，
好中球のNADPHオキシダーゼを活性化しO2－産生が生じ
たと考えられる．
一方，活性酸素消去系の検討は，血清によるO2－消去
能を電子スピン共鳴（ESR）・スピントラッピング法に
て，血清SOD活性の解析を試みた．SODはO2－の消去酵
素で，その活性の測定にはCyt c法，ニトロブルー・テ
トラゾリウム（NBT）法，亜硫酸法などの分光学的方法
や，抗原抗体反応を利用したRIA法，EIA法などが用い
られている．しかしながら，測定感度，再現性，特異
性，コスト面および操作が煩雑であるなど様々な問題点
がある．ESR・スピントラッピング法は，操作性や感度
が良く，しかも，不安定なフリーラジカルをトラップ剤
と反応させるため，安定したスピンアダクトに返還させ
て解析する方法である（高山，2002）．本研究は，ヒポ
キサンチンとキサンチンオキシダーゼ系で人工的にO2－
を 産 生 さ せ ， ト ラ ッ プ 剤 と し て CYPMPO を 用 い
Hirohito SUZUKI／Alteration of masticatory performance caused by diet change induces oxidative stress in Wistar rats
図8咬合挙上群と対照群における血清SOD活性の経時的変化標準偏差をエラーバーで示す．＊：咬合挙上群と対照群との間で有意差を認めた（p＜0．05）．
CYPMPO-O2－スピアダクトに返還し，ESR装置にて画像
化し検討した．Kamibayashi（2010）が開発したCYP-
MPOは，ヒドロキシラジカル（OH－）とO2－の区別がス
ペクトラムの波形より可能で，O2－アダクトの半減期が
長く，さらに，室温での安定性が高いことなどの特徴を
有している．
SODは，Cu, Zn-SOD（細胞質内），Mn-SOD（ミトコ
ンドリア内），EC-SOD（細胞外分泌型）の3種類のア
イソザイムがある．Cu, Zn-SODやMn-SODは細胞内に存
在しているが，Marklandら（1996）により血中に存在す
るEC-SODが発見された．EC-SODは，血管壁にヘパラ
ン硫酸を介して結合している．しかしながら，血清中で
は，C末端プロテアーゼ分解され，様々な親和性をもっ
た分画を有するEC-SODも存在すると考えられている
（Adachi T et al., 1996）．炎症疾患や虚血‐再還流時にO2－
は，好中球から多量に産生し（Roberto, 1989），血管内
皮細胞に障害を与える．液体飼料飼育による好中球O2－
生成能の亢進は飼料変更後1週目以降，SOD活性の低下
は飼料変更後3週目以降に生じた．この経時的動態の差
違は，好中球から生成されるO2－が持続的に増加したこ
とにより，血管内皮細胞が損傷を受け，EC-SOD活性が
低下したと考えられる．
飼育飼料を液体から固形へと戻すことで，固形飼料で
飼育し続けた群と同程度まで血清SOD活性が回復した．
これは，飼料形態を元に戻すことで好中球の活性化が抑
制され，活性酸素の産生系と消去系のバランスが平衡状
態を呈し，生体が受けていた酸化ストレスから解放され
たためであると予想される．生体は咀嚼動態の変化に順
応することなく，生体で適応した咀嚼が営まれるように
なると，早期にストレス負荷が軽減されることが推察さ
また，顎口腔系の機能異常を解析することは，咀嚼動
態の変化に留まらず，咬合も考慮することが重要であ
る．咬合挙上による咬合干渉が生体に与える影響は，動
物モデルのみならずヒトの研究で多く報告されているが
（Ibaraki, 1992），酸化ストレスとの関連は明らかにされ
ていない．本研究では，咬合干渉が血清SOD活性を低下
させることで，酸化ストレスを誘導している可能性が示
本研究では，液体飼料飼育による咀嚼動態の変化に伴
う生体への影響を，ラットを用いた動物モデルで，酸化
ストレスを指標に，活性酸素発生機構（産生系）と防御
代謝（消去系）の両面から検討した．本研究の結果か
ら，ラットの飼料形態の変更による咀嚼障害がストレッ
サーとなり，生体に酸化ストレスを誘導することが示唆
された．健康の維持・向上のためにも，適正な咬合・咀
嚼機能の保持が必要不可欠であり，QOLの阻害因子を
取り除くために，歯科医学からのアプローチも重要であ
ると考えられる．
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昭和56年1月生まれ，北海道函館市出身平成11年3月函館中部高等学校卒業平成18年3月北海道医療大学歯学部歯学科卒業平成23年3月北海道医療大学歯学研究科博士課程修了現在札幌市内歯科医院勤務
The Dental Journal of Health Sciences University of Hokkaido 32� 201363