Biomineralization of enamel cracks with HAp-binding peptide aptamers

点击翻译按钮获取中文摘要

歯は過大な咬合力による疲労を受け続けると、疲労破壊として咬耗や歯冠表面に微小クラックが発生する。以前の研究で、過大な咬合力による歯頸部欠損に着目し、周囲のクラックがミネラル低下に関与することをMicro-CT解析にて解明したが、クラックの修復機構および修復したクラックの耐久性は未だ解明されていない。生物はしばしばカルシウムなどの金属イオンを生体材料として用いるバイオミネラリゼーションを行っている。リン酸カルシウムで構成されるハイドロキシアパタイト(HAp)を含む歯や骨、炭酸カルシウムの貝殻などは代表例である。バイオミネラリゼーションでは、ペプチドの働きによって微小なミネラル結晶が形成され、複雑な微細構造が組み立てられる。このバイオミネラリゼーションを模倣することで、生体組織でペプチドがどのようにバイオミネラルを形成するかについてはまだ不明な点が多い。そこで本研究では、作製したエナメルクラックにファージディスプレイ法により特定されたペプチドアプタマーであるHAp結合性ペプチドを応用して、生体の修復能であるバイオミネラリゼーションによるHApの結晶構造の正しい回復を促し、修復クラックの解析を行う。今回使用したペプチドはHApおよびエナメル質との結合性を有することを確認し、さらにエナメル質表層下脱灰の再石灰化効果を有することが明らかになった。今後は再石灰化した成分の機械的回復や結晶解析を行う予定である。本研究はバイオミネラリゼーションによるクラック修復の基盤を構築することを目的とし、歯表面に起因するエナメル質欠陥の初期対応への寄与に貢献する。