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前年度の研究成果から窩洞形成後の歯髄組織において、遺伝子発現の変化が認められたTIMP-1分子が歯髄組織に与える影響を、ラットを用いた直接覆髄モデルにて評価を行ったところ、覆髄部直下の歯髄組織に硬組織が誘導されることが明らかとなった。TIMP-1は低酸素誘導因子の発現を調節していることが報告がされているため、本年度ではTIMP-1の硬組織誘導能は低酸素誘導因子(HIF-1α)によるものであるという仮説の下、TIMPと低酸素誘導因子ならびに歯髄の創傷治癒の関係を明らかにすることを目的し検討を行った。
まずsiRNAにより、HIF-1αをノックダウンさせ、歯髄細胞に与える影響を評価したところ、TIMP-1による歯髄細胞の分化能、石灰化物形成能は有意に阻害されることが明らかとなった。さらに、ラットを用いた直接覆髄モデルにsiRNAをアテロコラーゲンとともに尾静脈注にて投与し、ノックダウンモデルを作成を試みるも、窩洞形成を行った歯髄腔内へのsiRNA到達を確認できなかったため、実験方法を変更した。変更後は低酸素誘導因子阻害剤として広く受け入れられているラパマイシンを腹腔内投与するモデルとした。ラパマイシンを投与することで、TIMP-1による硬組織形成は阻害され、さらに現在歯科臨床で使用されているMTAを応用した場合でも、硬組織形成を阻害することが明らかとなった。
MTAが歯髄組織に対してどのように硬組織誘導を行っているか、いまだに明らかになっておらず、本研究により得られた知見は歯髄の創傷メカニズムの足掛かりとなりえるため、意義のある結果である。また、阻害剤を投与する覆髄モデルの確立できたことは、当該領域の研究の幅を広げ、in vitroからin vivoへの応用を加速するものとして、重要な結果である。
今後、今後これらの結果を歯髄の創傷治癒に基づく覆髄剤開発につなげていく予定である。
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