エナメル質発生の三次元的検索:エナメル質基質の構造と組成の変化

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11671793
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 脇田 稔 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (40018916)
• 研究分担者: 高橋 茂 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (70241338) ; 土門 卓文 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (50217618) ; 山本 恒之 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (80200822)
• キーワード: エナメル質形成 / エナメル質結晶 / 結晶配例 / エナメル小柱 / コンピュータ・シミュレーション / 結晶長さ

研究概要

組織学的に観察できるエナメル質の最小構成単位はエナメル小柱である。エナメル質は、その物性に由来する標本作製が困難で、観察方法も限局されている。従って、従来行われている方法による検索では、すでに過去に知られている結果しか得られないため、エナメル質研究は、近年優れた業績に乏しく、活性化が必要であった。
エナメル質は、95%以上が無機質からなり、その大部分はハイドロキシアパタイトと呼ばれる針状の小結晶である。この結晶はある一定の規則に従って配列しており、その三次元的な規則性がエナメル質の断面に現れたとき、様々な組織像が現れるのである。これらの結晶の配列とエナメル質の組織学との関係は、WAKITA らによって詳細に解析されている。彼らはさらに結晶配列とエナメル芽細胞との関係について詳細な検証を行い、トームスの突起の立体形態が結晶配列を決定する最終要素であることを論証した。さらに、コンピュータシミュレーションによって客観的に証明し、エナメル質の断面に出現するエナメル質の組織像は、その部位のエナメル質が形成されつつある瞬間のトームスの突起の立体形態の化石化したものであるとしている。彼らは、コンピュータシミュレーションを行う基礎条件として様々な数値を、トームス突起の直径を基礎として設定している。これらの数値はシミュレーションを行う上で妥当な数値が選ばれているが、結晶の長さは仮の長さとして設定している。なぜならば、エナメル質を構成するハイドロキシアパタイト結晶の長さの本質は未だ不明であるためである。様々な推測や論理的説明の試みが行われているが、結晶の長さは未だ決定的な数値を提示されていない。
本研究ではwakitaらのシミュレーションシステムを用いて、結晶の長さを検討しようとするものである。その結果、本シミュレーションの範囲内での結晶の長さに一定の限界があることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Suzuki, R, Domon, T., Wakita, M: "some osteocytes released from their lacunae are embedded again in the bone and not engulfed byosteoclasts during bone remodelling."Anatomy, Embryology. 202. 119-128 (2000)
• [文献書誌] Yamamoto, T., Domon, T., Takahashi, S., Islam, MD.N., Suzuki, R.wakita.M: "The strucfure of cemento-denfinal junction in cat molars."Annual Ananomy. 182. 185-190 (2000)
• [文献書誌] Domon, T., Osanai, M., Yamaka, Y., Susuki, R., Takahashi, S., Yamamoto, T., Wakita, M.: "Ultrastructural study of the root dentive surface resuming resorption of human deceduous teeth."Annual Anatomy. 182. 175-184 (2000)