エナメルタンパク質の硬組織再生誘導作用に関する構造生物学的研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557151
• Research Institution: Graduate School, Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 高野 吉郎 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (90126425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 信之 生化学工業(株), 東京研究所, 研究員 ; 坂本 裕次郎 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (90242205) ; 寺島 達夫 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (20114770)
• Keywords: エナメル質 / 象牙質 / 歯周組織 / セメント質 / bisphosphonates / HEBP / 再生 / 歯

Research Abstract

【エナメル質粗抽出物の末梢結合組織への作用の検証】
従来、豚エナメル質の粗抽出物(エムドゲイン)を歯根膜に作用させると、歯周組織の形成(再生)が促進されることが報告されている。更にエムドゲインを骨窩洞に作用させると骨の形成が促進されて治癒が早まることや、in vivoでは骨芽細胞様細胞の増殖と石灰化能が促進されることが報告されている。しかし今回我々は、エムドゲインをラットの背部皮下組織と筋膜内に直接注入、あるいは基材に含浸させて長期徐放させても、硬組織の形成誘導は見られないことを確認した。エナメル質粗抽出物は歯根膜細胞および骨系細胞に対して硬組織形成誘導作用を示すが、抹消結合組織細胞に対しては同様の効果が得られないことが示唆された。
【抜去歯および歯胚の異所性埋植実験】
ラットから切歯を抜歯し、エナメル質表面を露出させた状態で同系ラットの皮下に移植してエナメル質と結合組織界面での変化を経時的に観察したところ、一部で幼若エナメル質表面に骨様組織が形成された。しかしエナメル質のみを単離して埋植した系では同様な現象は確認できなかった。前者では埋植歯の歯根相同部に残存していた歯根膜細胞にエナメルタンパク質が作用したために骨様組織が誘導された可能性が高いが、更なる検証が必要である。
胎生ラットから摘出した幼若臼歯歯胚を同系ラットの背部皮下に移植したところ、埋植後8週までにセメント質に覆われた歯根と成熟したエナメル質に覆われた歯冠を有するほぼ完全な歯と、歯周組織が形成された。エナメルタンパク質の周囲組織への拡散の有無は確認できなかったが、あらかじめ歯周組織を除去して埋植した系では歯周組織の形成は認められなかった。
以上より、エナメルタンパク質は歯小嚢と歯根膜細胞の硬組織形成能を促進し、、歯周組織の再生を促す効果があるが、末梢結合組織に対しては同様な効果を示さないことが示唆された。

Research Products

• [Publications] P.Santiwong: "GAP-43 immunohistochemical and ultrastructural changes in jaw muscle spindles of the rat following loss of occlusion"Archs Oral Biol.. 47. 227-237 (2002)
• [Publications] Y.Kitahara: "Disturbed Tooth Development in Parathyroid Hormone-related Protein (PTHrP) Gene-knockout Mice"Bone. 30. 48-56 (2002)
• [Publications] O.Baba: "Expression of Alternatively Spliced RNA Transcripts of Amelogenin Gene Exons 8 and 9 and its End Products in the Rat Incisor"J. Histochem. Cytochem. 50. 1229-1236 (2002)
• [Publications] C.Jayawardena: "Effects of a potential mineralization inhibitor on formation of cementum pearls, a type of acellular extrinsic fiber cementum in guinea pig molars, with special references to the origin of intrinsic matrix and process of mineralization"Eur. J Oral Sci.. 110. 261-269 (2002)
• [Publications] K.Mekaariruk: "Parathyroid hormone-related protein (PTHrP) uis not required for mouse tooth germ development but indispensable for maintenance of osteoclastgenesis in the alveolar bone"Arch Oral Biol.. 47(9). 665-672 (2002)
• [Publications] E.Watanabe: "Ca-binding Domains in the Odontoblast Layer of Rat Molars and Incisors Under Normal and Pathological Conditions"Arch. Histol. Cytol.. 65(3). 233-244 (2002)