コラーゲンの初期石灰化機構に関する高分解能電顕的研究

研究課題

研究課題/領域番号	06671830
研究種目	一般研究(C)
配分区分	補助金
研究分野	形態系基礎歯科学
研究機関	東京歯科大学
研究代表者	見明康雄東京歯科大学, 歯学部, 助教授 (00157421)
研究期間 (年度)	1994 – 1995
研究課題ステータス	完了 (1995年度)
配分額 *注記	2,100千円 (直接経費: 2,100千円) 1995年度: 500千円 (直接経費: 500千円) 1994年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード	異常コラーゲン / ハイドロキシアパタイト / 形成障害 / 高分解能電子顕微鏡 / 結晶格子
研究概要	この研究はコラーゲンの初期石灰化機構について検索したもので、象牙質の正常周期コラーゲンと異常周期コラーゲンに沈着する初期結晶を材料とした。正常周期コラーゲンに沈着してくる初期結晶(幅20Å以内)は、極めて薄い板状ないし針状の結晶として捕えられた。しかし明瞭な格子像が得られていないので、その結晶を形態的に同定する事は出来なかった。微小領域電子線回析も試みたが、初期結晶は極めて電子線に弱く、明瞭な回析像は得られなかった。また観察した結晶の外形から、初期にはハイドロキシアパタイトばかりでなく、オクタカルシウムフォスフェイトの形成も疑われたので、CaとPの定量分析を行ったが、明瞭な結果は得られなかった。やや成長した結晶(幅40Å前後)に関しては明瞭な格子像が得られ、その外形は隅角の不明瞭な板状であり、結晶格子像からハイドロキシアパタイトであることが明確にされた。異常周期コラーゲンに沈着する結晶に関してもほぼ同様の結果が得られ、さらに石灰化がコラーゲンの周期構造およびhole zoneと関係なく起こる事が確認された。しかし結晶長軸(c軸)の方向はコラーゲン分子の長軸と一致しており、結晶がコラーゲン分子に沿って沈着していくのが示された。また結晶成長像も観察されたが、一定の大きさ以上には成長しなかった。これは周囲のコラーゲン線維との関係によるものと思われるが、結晶とコラーゲンを同時に観察する事は出来なかったので確認は出来なかった。生体内で起こる初期石灰化の機構は、周囲にあるハイドロキシアパタイトを核とした結晶成長により起こる可能性が高いが、形態的には別の結晶核形成後、極めて早期にハイドロキシアパタイトに相変換される可能性も示された。