アルカリ感受性TRPチャネルを介した反応性修復象牙質形成機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861762
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 木村 麻記 東京歯科大学, 歯学部, その他 (90582346)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 象牙芽細胞 / アルカリ刺激

Outline of Annual Research Achievements

歯科臨床では第三象牙質、象牙質橋形成を誘発する目的で水酸化カルシウム製剤やmineral trioxide aggregateが使用されている。しかし、これらの製剤が象牙質形成過程を駆動する機序は不明である。本研究では、これらの薬剤の共通点はアルカリ性であることに着目し、象牙芽細胞におけるアルカリ刺激感受性を検討した。新生仔ラット切歯から得た歯髄スライス標本上で免疫蛍光染色により象牙芽細胞を同定し、fura-2を用いた細胞内Ca2+濃度計測とパッチクランプ法による電流記録を行った。
平成25年度
①アルカリ刺激に対する象牙芽細胞の応答の脱感作の有無を検討した結果、脱感作しないことが示された。②pH9.5のアルカリ刺激で誘発される細胞内カルシウム濃度増加の細胞外カルシウム濃度依存性を検討した。アルカリ刺激に対する象牙芽細胞の応答は細胞外カルシウム濃度依存性を示した。③アルカリ刺激感受性であるTRPA1チャネルについて免疫組織化学染色と細胞内カルシウム濃度測定により検討した。その結果、象牙芽細胞にはTRPA1チャネルが膜遠心部と象牙芽細胞突起に発現しており、アルカリ刺激はTRPA1チャネルにより受容されることが示された。
平成26年度
④アルカリ刺激で誘発される細胞内カルシウム濃度増加のpH依存性を検討した。細胞外カルシウム存在下、非存在下ともに細胞内カルシウム濃度増加はpH依存性を示した。⑤②に加え、pH7.5, pH8.5のアルカリ刺激で誘発される細胞内カルシウム濃度増加の細胞外カルシウム濃度依存性を検討した。②と同様、アルカリ刺激に対する象牙芽細胞の応答は細胞外カルシウム濃度依存性を示した。これら細胞内カルシウム濃度増加のEC50はpH依存性を示した。⑥パッチクランプ法を用いてアルカリ刺激で誘発される内向き電流計測を行った。アルカリ刺激誘発性内向き電流はpH依存性を示した。

Research Products

• [Journal Article] Odontoblasts as sensory receptors: transient receptor potential channels, pannexin-1, and ionotropic ATP receptors mediate intercellular odontoblast-neuron signal transduction (2015)
  • Author(s): Shibukawa, Y., Sato, M., Kimura, M., Sobhan, U., Shimada, M., Nishiyama, A., Kawaguchi, A., Soya, M., Kuroda, H., Katakura, A., Ichinohe, T., and Tazaki, M.
  • Journal Title: Pflügers Archiv European Journal of Physiology Volume: 467 Pages: 843-863
  • DOI: 10.1007/s00424-014-1551-x
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Ca2+ signaling activated by alkaline environment in rat odontoblasts (2015)
  • Author(s): Kimura Maki, Sato Masaki, Kojima Yuki, Higashikawa Asuka, Nishiyama Akihiro, Satou Ryoichi, Shiozaki Yuuta, Shimada Miyuki, Ogura Kazuhiro, Mochizuki Hiroyuki, Shibukawa Yoshiyuki, Tazaki Masakazu
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Guaiacol activates TRPV3 channels in mouse odontoblast-lineage cells (2015)
  • Author(s): Miyuki Shimada, Maki Kimura, Masaki Sato, Ubaidus Sobhan, Masakazu Tazaki, Yoshiyuki Shibukawa
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Intercellular odontoblast networks via extracellular glutamate (2015)
  • Author(s): Nishiyama Akihiro, Sato Masaki, Kimura Maki, Katakura Akira, Tazaki Masakazu, Shibukawa Yoshiyuki
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Functional expression of P2X7 receptors in odontoblasts (2015)
  • Author(s): Shiozaki Yuuta, Sato Masaki, Kimura Maki, Shibukawa Yoshiyuki, Tazaki Masakazu
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Voltage-dependent calcium influx pathway in rat odontoblasts (2015)
  • Author(s): Kojima Yuki, Higashikawa Asuka, Kimura Maki, Sato Masaki, Ogura Kazuhiro, Mochizuki Hiroyuki, Shibukawa Yoshiyuki, Tazaki Masakazu
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Merkel cells transduce mechanical stimuli and release neurotransmitters (2015)
  • Author(s): Higashikawa Asuka, Kojima Yuki, Kimura Maki, Sato Masaki, Ogura Kazuhiro, Mochizuki Hiroyuki, Shibukawa Yoshiyuki, Tazaki Masakazu
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Ca2+ signaling activated by alkali-sensing mechanisms in rat odontoblasts (2015)
  • Author(s): M. Kimura, M. Sato, A. Nishiyama, Y. Kojima, A. Higashikawa, M. Shimada, K. Ogura, H. Mochizuki, Y. Shibukawa, M. Tazaki
  • Organizer: 93rd General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] Intercellular odontoblast-odontoblast Ca2+ signaling via extracellular glutamate (2015)
  • Author(s): A. Nishiyama, M. Sato, M. Kimura, A. Katakura, Y. Shibukawa, M. Tazaki
  • Organizer: 93rd General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] Extracellular H+ activates intra- and trans-cellular calcium signaling in odontoblasts (2015)
  • Author(s): M. Sato, K. Kurasawa, M. Kimura, Y. Kojima, A. Higashikawa, A. Nishiyama, Y. Shiozaki, R. Sato, M. Shimada, K. Ogura, H. Mochizuki, Y. Shibukawa, M. Tazaki
  • Organizer: 93rd General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] ラット象牙芽細胞における電位依存性Ca2+透過性チャネル発現の検討 (2014)
  • Author(s): 小島佑貴，東川明日香，木村麻記，佐藤正樹，澁川義幸，田崎雅和
  • Organizer: 第298回東京歯科大学学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-18 – 2014-10-19
• [Presentation] メルケル細胞は機械刺激を受容し神経伝達をする (2014)
  • Author(s): 東川明日香，小島佑貴，木村麻記，佐藤正樹，小倉一宏，望月浩幸，澁川義幸，田崎雅和
  • Organizer: 第298回東京歯科大学学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-18 – 2014-10-19
• [Presentation] 象牙芽細胞におけるイオンチャネル型ATP受容体サブタイプ（P2X7）の機能発現 (2014)
  • Author(s): 塩崎雄大，佐藤正樹，木村麻記，澁川義幸，佐藤亨，田崎雅和
  • Organizer: 第298回東京歯科大学学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-18 – 2014-10-19
• [Presentation] 象牙芽細胞における酸感受性タンパク質の機能検索 (2014)
  • Author(s): 倉澤馨，佐藤正樹，木村麻記，小島佑貴，東川明日香，小倉一宏，望月浩幸，川口綾，西山明宏，塩崎雄大，佐藤涼一，澁川義幸，田崎雅和
  • Organizer: 第298回東京歯科大学学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-10-18 – 2014-10-19
• [Presentation] Odontoblast hydrodynamic receptor theory：TRP チャネルによって仲介される象牙質痛覚発現機構 (2014)
  • Author(s): 澁川義幸，佐藤正樹，木村麻記，小島佑貴，東川明日香，小倉一宏，望月浩幸，田崎雅和
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 象牙芽細胞のアルカリ感受性象牙質形成機構の解明 (2014)
  • Author(s): 木村麻記，佐藤正樹，小島佑貴，東川明日香，隝田みゆき，小倉一宏，望月浩幸，田崎雅和，澁川義幸
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 象牙芽細胞における酸・機械刺激誘発性Ca2+流入はamilorideで抑制される (2014)
  • Author(s): 倉澤馨，佐藤正樹，木村麻記，小島佑貴，東川明日香，小倉一宏，望月浩幸，隝田みゆき，澁川義幸，田崎雅和
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] グアヤコールの前投与は象牙芽細胞における低浸透圧刺激誘発性Ca2+流入を抑制する (2014)
  • Author(s): 隝田みゆき，木村麻記，佐藤正樹，田崎雅和，澁川義幸
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] グルタミン酸による象牙芽細胞-象牙芽細胞間シグナル伝達 (2014)
  • Author(s): 西山明宏，佐藤正樹，木村麻記，田崎雅和，片倉朗，澁川義幸
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Merkel細胞は機械刺激を受容し神経伝達を行う (2014)
  • Author(s): 東川明日香，小島佑貴，木村麻記，佐藤正樹，小倉一宏，望月浩幸，澁川義幸，田崎雅和
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27