歯根膜細胞の分化を調節する因子の同定

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470460
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 春日井 昇平 東京医科歯科大学, 歯学部, 助教授 (70161049)
• 研究分担者: 小田 茂 東京医科歯科大学, 歯学部, 講師 (70160869) ; 飯村 忠浩 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (20282775) ; 大井田 新一郎 鶴見大学, 歯学部, 助教授 (10114745)
• キーワード: 歯根膜 / 分化 / エナメルタンパク / アメロジェニン / S100A4 / カルシウム結合タンパク

研究概要

歯根膜組織は生理的状態において石灰化しないことから、歯根膜組織に石灰化抑制機構が存在することが推測される。また、歯根膜組織中にはセメント芽細胞あるいは骨芽細胞に分化する細胞が存在し、エネメル基質中に存在する何らかの因子によりセメント芽細胞に分化する可能性が報告されている。本研究の目的は、石灰化組織形成抑制因子、およびエナメル基質中に存在すると推測されている歯根膜細胞分化促進因子を同定することである。歯根膜の石灰化抑制機構に関しては、カルシウム結合タンパクの一つであるS100A4に焦点を絞り実験をおこなった。S100A4は、細胞骨格系と相互作用して細胞の運動に関与することが報告されている。我々は、S100A4の発現が歯根膜組織で高いこと、歯根膜細胞がこのタンパクを分泌し、分泌されたタンパクは歯根膜のコラーゲン分子に近接して存在することを観察した。さらに、培養骨芽細胞が石灰化組織を形成するが、培地にこのタンパクのリコンビナントタンパクを添加すると、石灰化が抑制されることを観察した。骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1細胞)におけるこのタンパクの発現は低いが、このタンパクの発現を抑制するとMC3T3-E1細胞はより多くの石灰化組織を形成した。これらの結果から、S100A4は石灰化組織形成抑制因子として作用している可能性が示唆される。一方、マウス骨髄細胞由来のKusa細胞は、ブタエナメル基質抽出物であるEMDOGAINに応答して培養下において石灰化組織を形成するので、エナメル基質中の生理的活性物質を追跡するのに有用な細胞であると考えられる。現在この細胞を用いて、エナメル基質中の生理的活性物質の単離と、リコンビナントアメロジェニンの分化誘導作用について検討をおこなっている。

研究成果

• [文献書誌] Ikeda K et al.: "Expression of FGFs and their receptors during BMP2-induced bone formation"Journal of Dental Research. 79(Special Issue)(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Yoneda T et al.: "Effect of enamel matrix derivative (EMDOGAIN) on osteoblastic cells"Journal of Dental Research. 79(Special Issue)(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Duarte WR et al.: "Role of S100A4 calcium-binding protein in mineralized nodule formation"Journal of Dental Research. 79(Special Issue)(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Duarte WR et al.: "Effects of mechnical stress on the mRNA expression of S100A4 and cytoskeletal components by periodontal ligament cells"Journal of Medical and Dental Sciences. 46. 117-122 (1999)
• [文献書誌] Duarte WR et al.: "Extracellular role of S100A4 calcium-binding protein in the periodontal ligament"Biochemical & Biophysical Research Communications. 255・2. 416-420 (1999)
• [文献書誌] Duarte WR et al: "歯周組織におけるS100A4カルシウム結合タンパクの発現とその生理的役割"口腔病学会雑誌. 66. 223 (1999)
• [文献書誌] Duarte WR et al.: "Effects of high extracellular calcium on the expression of the calcium-binding protein S100A4 in osteoblastic MC3T3-E1 cells"Journal of Bone and Mineral Research. 14(suppl.1). F033 (1999)
• [文献書誌] Duarte WR et al.: "Periodontal ligament cells secrets S100A4 protein, an inhibitor of mineralization"Journal of Dental Research. 78(Special Issue). 463 (1999)