歯内療法薬が象牙芽細胞に及ぼす影響と作用メカニズムの探求

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26462894
• 研究機関: 東京歯科大学
• 研究代表者: しま田 みゆき 東京歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (60297348)
• 研究分担者: 渋川 義幸 東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (30276969) ; 佐藤 正樹 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (80598855) ; 木村 麻記 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90582346)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 歯内療法薬 / TRP channel / Odontoblast / Guaiacol / Trigeminal ganglion

研究実績の概要

象牙芽細胞は感覚受容細胞であり、刺激の受容にはTRPチャネルの関与が知られている。TRPV1チャネルはカプサイシンの受容体タンパク質であるが、歯内療法において鎮痛薬として使用されるフェノール系薬剤の構造がこれと類似する点に着目し、薬剤の象牙芽細胞への作用を検討した。フェノール系薬剤の1つであるグアヤコールについて、マウス由来の象牙芽細胞系細胞(Odontoblast lineage cells:OLCs)のTRPチャネルに対する作用をカルシウムイメージング法で解析した。OLCsにおいて、グアヤコールはTRPV1、V2、V4チャネルではなく、TRPV3チャネルを介して細胞外から細胞内へCa2+を流入させることが判明した。象牙芽細胞の細胞内Ca2+濃度（[Ca2+]i)は200mOsml/Lの浸透圧刺激によって増加するが、グアヤコールはこの浸透圧刺激誘発性[Ca2+]i増加を抑制しなかったことからグアヤコールの象牙質痛に対する鎮痛効果は低いと考えられた。そこでグアヤコールの歯髄痛に対する作用を検討した。Wistar ratから急性単離した三叉神経節ニューロンに対する10 nM bradykinin投与による[Ca2+]iの増加はグアヤコールの同時投与によって有意に減少した。さらに、三叉神経節ニューロンを直接機械刺激した時に発現する機械刺激誘発性[Ca2+]iの増加は0.9 μM グアヤコールで有意に抑制された。また、この抑制には濃度依存性があった。従ってグアヤコールの歯痛に対する鎮痛効果は、象牙芽細胞ではなく、直接歯髄に作用させた時に発揮されるものであると示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Potassium currents activated by depolarization in odontoblasts. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kojima, Y., Kimura, M., Higashikawa, A., Kono, K., Ando, M., Tazaki, M., Shibukawa, Y.
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 8 ページ: Article1078
  • DOI: 10.3389/fphys.2017.01078
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Odontoblasts express plasma membrane Ca2+-ATPase 1 and 4 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kimura Maki, Higashikawa Asuka, Kojima Yuki, Terashima-Shigefuji Reiko, Inoue Hiroyuki, Nagai Sayoko, Kamata Satomi, Shimada Miyuki, Kuroda Hidetaka, Ogura Kazuhiro, Mochizuki Hiroyuki, Kouno Kyosuke, Ando Masayuki, Shibukawa Yoshiyuki, Tazaki Masakazu
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
• [学会発表] 三叉神経節ニューロンに対するグアヤコールの鎮痛作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: しま田みゆき，木村麻記，佐藤正樹，東川明日香，小島佑貴，田崎雅和，澁川義幸
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] ラット三叉神経節グリア細胞の遅延整流型K+電流 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小島佑貴，東川明日香，大山定男，河野恭佑，安藤正之，西孝一，黒田英孝，木村麻記，澁川義幸，田﨑雅和
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] メルケル細胞-神経細胞間コミュニケーション (2017)
  • 著者名/発表者名: 東川明日香，小島佑貴，寺島‐重藤玲子，井上博之，河野恭佑，安藤正之，黒田英孝，木村麻記，澁川義幸，田﨑雅和
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 象牙芽細胞における高pH感受性store-operated Ca2+ entry（SOCE） (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村麻記，小島佑貴，東川明日香，大山定男，しま田みゆき，安藤正之，河野恭祐，田崎雅和， 澁川義幸
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 象牙質痛は象牙芽細胞と歯髄ニューロンの神経性伝達で生じる (2017)
  • 著者名/発表者名: 大山定男，木村麻記，人見涼露，田崎雅和，小野堅太郎，澁川義幸
  • 学会等名: 第11回三叉神経領域の感覚-運動統合機構研究会