Gap-junctionを介した象牙芽細胞複合体の生体防御機構に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370614
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 池田 英治 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 講師 (20222896)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須田 英明 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00114760)
• Keywords: 象牙芽細胞 / 象牙細管 / 歯髄 / gap-junction / patch-clamp法 / dual patch / dye-coupling / electrical coupling

Research Abstract

Lucifer-Yellowを用いた形態学的研究と電子顕微鏡学的手法により,(1)象牙芽細胞およびその下層の細胞間にはdye-couplingが存在することがわかった.そして,(2)その結合は電子顕微鏡学的にはgap-junctionの存在として証明された.その後,ナイスタチンを用いてdual whole cell patch-clamp法をヒト新鮮単離象牙芽細胞に応用した.その結果,(3)細胞間の電気couplingが確認され,イオンや低分子が細胞間を両方向性に通過できることが明らかになった.(4)ただし,象牙芽細胞間では電位関門は偏りのない両方向性であったが,(5)象牙芽細胞と下層細胞間の関門は,通過しやすい方向としにくい方向が存在した.(6)また,象牙芽細胞は細胞集団内の細胞数が増すほど,時定数が増加することから,細胞同土が電気的な集合体を形成していることが明らかになった.
次に,機械的な変形が象牙芽細胞層の細胞のイオン膜特性に与える影響を電機生理学的に調べた.象牙芽細胞間および象牙芽細胞と下層細胞間には電気的結合の確認後,ヒト小臼歯あるいは第3大臼歯から新鮮単離した細胞に対して,顕微鏡下において尖端の丸いガラス毛細管あるいは膜にGΩシールしたピペットを吸引することで,膜に対する変形を加えた.(7)この機械的膜変形によって,イオンチャンネルの開閉には増加・減少ともに観察されなかった.また,(8)上記の細胞間の電位関門の両方向性の偏りも機械的変形で影響を受けなかった.
こうしたことから,象牙芽細胞層にはgap-junctionを介した広い細胞間集合体が存在する.しかし,このcell-to-cell連絡は,象牙質感覚を起こす動水力学的な象牙細管内容液の動きで引起されたり,修飾されたりしないと考えられる.

Research Products

• [Publications] Ozawa M, Ikeda H, et al.: "The effect of pulpward pressure on the response to 50% lidocaone (lignocaine) applied dentine in cats"Archs Oral Biol.. 47. 333-336 (2002)
• [Publications] Ikeda H, Suda H: "Neuropathic orofacial pain triggered by cold stimulation"Pain Research. 17(2). 85-90 (2002)
• [Publications] Ikeda H, Suda H: "Sensory experiences in helation to pulpal nerve activation on human teeth in different age aroups"Archs Oral Biol. (in the press).
• [Publications] 池田英治: "静水圧とイオン導入法を応用した象牙細管細由の新しいDru Dehiery System"日本歯科医学会誌. 22(in the press). (2003)
• [Publications] Ikeda H, Suda H: "Gap-junction between odontoblasts and other palpal cells"Quintessence. Special Issue. 146-147 (2002)
• [Publications] 池田英治, 須田英明: "麻酔法について-失活法について,カリエス除去は無麻酔で可能か,髄腔内麻酔-"Dental Review. 62(7). 68-70 (2002)
• [Publications] Suda H, ikeda H: "Seltzer and Bender's Dental Pulp"Quintessence. 500 (2002)