エナメル小柱の三次元配列に関する発生学的研究-結晶学的アプロ-チ

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63480402
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 脇田 稔 北海道大学, 歯学部, 教授 (40018916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土門 卓文 北海道大学, 歯学部, 助手 (50217618) ; 山本 恒之 北海道大学, 歯学部, 助手 (80200822) ; 高野 吉郎 北海道大学, 歯学部, 助教授 (90126425)
• Keywords: エナメル質 / エナメル小柱 / 結晶配列 / ト-ムスの突起 / コンピュ-タシミュレ-ション / グラフィックシミュレ-ション / エナメル質の発生

Research Abstract

今回は、Wakita et al.(1981)の開発したシミュレ-ションプログラムを一部変更することによって、結晶の長さによるエナメル小柱内の結晶配列に及ぼす影響を調べた。このプログラムは膨大な量の表示条件を設定することができるが、本年度の実験では、次のような表示に限定して行なった。1)S面の直径はディスプレ-上で20cm.2)円柱はその長軸に45度の角度で、頂面の直径の2/3を含む面で切りとられる。3)ト-ムスの突起は交互に配列する。本来のプログラムでは、結晶の長さならびに析出間隔は、ディスプレ-上でそれぞれ3mmおよび5mmに固定されているので、これらを任意に変化させることができるように、プログラムを変更した。長さ及び間隔は、S面の直径を基準にした。すなわち、結晶の長さをDVとすると、DV=P/10^*R(Pは任意の数値、RはS面の半径10cm)、また析出間隔をDZとすると、DZ=1/Q^*R(Qは任意の数値,RはS面の半径10cm)という式で表わされる。P,Qを変化させることで、結晶の長さならびに間隔を任意に変化させることができる。以上のような条件で、シミュレ-ションを行なった結果、S面の表面形状によって、配列する結晶の長さに限界があることが明らかになった。すなわち、与えられたS面上に析出する結晶は、ある長さを越えると、周囲の隣接する結晶と重なるか交叉をしてしまう。このことは、結晶の形が今回の実験で示されたような直線ではなく、厚さと幅を有する柱状の立体であることを考えれば、実際には存在不可能な現象であることを意味する。このような結晶の重なり合いの出現は、結晶が析出するS面の曲率半径と密接に関係することが理解された。S面が穏やかな凹面の場合、最も長い結晶の配列が可能であり、そのときの最大値は、12.4mmで、これは実際のト-ムスの突起のS面上の3120nmの長さを有する結晶に相当する。

Research Products

• [Publications] 加藤幸夫、岩本容泰、小池達也、佐藤克彦、鈴木不二夫、高野吉郎: "成長因子とホルモンによる軟骨細胞のTerminal Differentiationと細胞外基質石灰化の制御" 日骨代謝誌. 7. 16-20 (1989)
• [Publications] Takano,Y.,Matsuo,S.,Wakisaka,S.,Ichikawa,H.,Nishikawa,S.and Akai,M.: "Histochemical localization of calcium in the enamel organ of rat incisors in earlystage amelogenesis." Act Anat.134. 305-311 (1989)
• [Publications] 高野吉郎: "エナメル質石灰化の組織化学・カルシウム沈着のメカニズムをめぐって" 医学のあゆみ. 148. 215-218 (1989)
• [Publications] Domon,T and M.Wakita: "Three-dimensional reconstruction of the ruffled border of osteoclasts." Arch.Histol.Cytol.52. 1-13 (1989)
• [Publications] 高野吉郎、脇田稔: "カルシウム輸送上皮における細胞内カルシウムの局在について-成熟期エナメル芽細胞層と腸管吸収上皮の比較-" エナメル質比較発生学懇話会記録. 1. 5-8 (1989)
• [Publications] 脇田稔、高野吉郎: "魚類エナメル質と象牙質の基質線維-ニザダイの歯について-" エナメル質比較発生学懇話会記録. 1. 33-36 (1989)
• [Publications] Ichikawa,H.,Nishikawa,S.,Wakisaka,S.,Matsuo,S.,Takano,Y.and Akai,M.: "Substance-P-like immunoreactive subepithelial nerve plexuses in the labial mucosa of the mouse." Acta Anat.134. 283-285 (1989)
• [Publications] Matsuo,S.,Nakahara,H.,Takano,Y.,Ichikawa,H.,Wakisaka,S.,and Akai,M.: "Localization of two distinct acid phosphatases in secretory ameloblasts of rat molar tooth germs." Archs oral Biol. 34. 599-608 (1989)
• [Publications] Takigawa,M.,Tajima,K.,Pan,Hai-O.,Enomoto,M.,Kinoshita,A.,Suzuki,F.,Takano,Y.and Mori,Y.: "Estabishment of a clonal human chondraosarcoma cell line with cartilage phenotypes." Cancer Res.49. 3996-4002 (1989)
• [Publications] Yoshida,S.,T.Domon and M.Wakita: "Studies of the clear zone of osteoclasts.lmmunohistological aspect on its form and distribution." Arch.Histol.Cytol.52. 513-520 (1989)
• [Publications] 土門卓文: "培養破骨細胞の立体構造について" 歯基礎誌. 32(1). (1990)