歯髄創傷治癒過程におけるglucose transporterの機能解析

グルコースを輸送するグルコーストランスポーター(Glut)と呼ばれる輸送担体のsubtypeであるGlut1は骨芽細胞で発現し、骨芽細胞や象牙芽細胞の分化を制御するrunt related transcription factor (Runx) 2 との相互作用によって分化促進に関与する。以上の知見から、歯髄創傷治癒過程において象牙芽細胞様細胞への分化と修復象牙質形成の制御に、Glut1とRunx2との相互作用が関与していると予想されるが、不明であった。そこで本研究では、歯髄創傷治癒過程での象牙芽細胞様細胞への分化と修復象牙質形成にGlut1-Runx2連関が関与していると仮説を立て、mineral trioxide aggregate (MTA)断髄による歯髄創傷治癒モデルラット(Naoto Ohkura et al, Sci Rep, 2017)を用いてGlut1およびRunx2の免疫組織染色および遺伝子発現解析を行い、その発現様式を検証することを目的とした。Glut1の免疫組織染色の結果、正常歯髄では血管内皮細胞、シュワン細胞および象牙芽細胞でGlut1の発現を認めた。歯髄創傷治癒モデルラットでは、処置後3日目の断髄部直下でGlut1の陽性細胞を認め、5－7日後では象牙芽細胞様細胞でGlut1陽性反応を認めた。また、処置後3－7日後で歯髄細胞の核内にRunx2の陽性反応を認めた。さらに処置後5日目のmammalian target of rapamycin (mTOR)の免疫染色では象牙芽細胞様細胞と歯髄細胞に陽性反応を認めた。Slc2a1、Runx2、NestinおよびMtorのmRNA発現レベルをリアルタイムPCRで解析したところ、処置後3日目あるいは5日目をピークに有意に上昇した。以上の結果から、歯髄創傷治癒過程においてGlut1とRunx2、あるいはGlut1とmTORとの相互作用が象牙芽細胞様細胞への分化と修復象牙質形成に関与していることが示唆された。Glut1-Runx2あるいはGlut1-mTOR連関は、修復象牙質形成を可能にする新規創薬ターゲットとして重要であり、新しいう蝕治療のエポックメイキングとなりうると考えられる。

グルコースを輸送するグルコーストランスポーター(Glut)と呼ばれる輸送担体のsubtypeであるGlut1は骨芽細胞で発現し、骨芽細胞や象牙芽細胞の分化を制御するrunt related transcription factor (Runx) 2 との相互作用によって分化促進に関与する。以上の知見から、歯髄創傷治癒過程において象牙芽細胞様細胞への分化と修復象牙質形成の制御に、Glut1とRunx2との相互作用が関与していると予想されるが、不明であった。そこで本研究では、歯髄創傷治癒過程での象牙芽細胞様細胞への分化と修復象牙質形成にGlut1-Runx2連関が関与していると仮説を立て、mineral trioxide aggregate (MTA)断髄による歯髄創傷治癒モデルラット(Naoto Ohkura et al, Sci Rep, 2017)を用いてGlut1およびRunx2の免疫組織染色および遺伝子発現解析を行い、その発現様式を検証することを目的とした。Glut1の免疫組織染色の結果、正常歯髄では血管内皮細胞、シュワン細胞および象牙芽細胞でGlut1の発現を認めた。歯髄創傷治癒モデルラットでは、処置後3日目の断髄部直下でGlut1の陽性細胞を認め、5－7日後では象牙芽細胞様細胞でGlut1陽性反応を認めた。また、処置後3－7日後で歯髄細胞の核内にRunx2の陽性反応を認めた。さらに処置後5日目のmammalian target of rapamycin (mTOR)の免疫染色では象牙芽細胞様細胞と歯髄細胞に陽性反応を認めた。Slc2a1、Runx2、NestinおよびMtorのmRNA発現レベルをリアルタイムPCRで解析したところ、処置後3日目あるいは5日目をピークに有意に上昇した。以上の結果から、歯髄創傷治癒過程においてGlut1とRunx2、あるいはGlut1とmTORとの相互作用が象牙芽細胞様細胞への分化と修復象牙質形成に関与していることが示唆された。Glut1-Runx2あるいはGlut1-mTOR連関は、修復象牙質形成を可能にする新規創薬ターゲットとして重要であり、新しいう蝕治療のエポックメイキングとなりうると考えられる。