修復象牙質形成過程におけるマトリックスメタロプロテアーゼ分子の発現調節機序と役割

基质金属蛋白酶分子在牙本质修复形成过程中的调控机制及作用

• 批准号: 24792021
• 负责人: 吉岡 靖介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24792021/
• 关键词: 歯学; 修復象牙質; マトリックスメタロプロテアーゼ

歯科臨床において、修復象牙質の形成メカニズムは未だ明らかにされていない。骨と同様に、上皮組織が関与せずに間葉組織のみから修復象牙質は形成されることや、象牙芽細胞の分化過程と骨芽細胞の分化過程における遺伝子やタンパクの発現パターンが類似しているとの報告からも、骨の分化過程、骨折の治癒過程を制御しているWnt/β-catenin経路が、修復象牙質の形成にも関与している可能性が考えられる。本研究では、修復象牙質形成過程におけるWnt/β-catenin経路とMMP分子発現との関わりを、シグナル伝達経路の観点から解明することを目的とした。その結果、ラット臼歯に形成した窩洞直下の歯髄細胞の細胞質にβ-cateninが集積し、一部は核内に移行していることも確認された。すなわち、窩洞形成の刺激によって、歯髄細胞ではWnt/β-catenin経路が活性化されることが明らかとなった。また、プロモーター解析を行った結果、未分化な細胞において、Timp1が発現する際にWnt/β-catenin経路の影響を大きく受けることが明らかとなった。さらに、rhTIMP1を添加して培養した象牙芽細胞様細胞において、石灰化の指標として一般的に用いられているbone sialoproteinの発現量の増加を認め、TIMP1が硬組織形成能を促進させることが明らかとなった。以上の研究結果から、窩洞形成に伴う侵襲は、窩洞直下の象牙芽細胞のみならず、それよりも内側の歯髄に存在する未分化間葉系細胞にも影響を与え、Wnt/β-catenin経路を介してTimp1の発現を誘導することが明らかとなった。同時に、TIMP1が修復象牙質の石灰化に関与している可能性が示唆された。これらの研究成果により、修復象牙質の形成メカニズムの一端が明らかとなり、研究目標に対して十分な研究成果が得られたと考えている。

Dentistry clinical treatment, restoration of dentin formation, and the development of dentin. The relationship between bone and epithelial tissue, mesenchymal tissue, repair dentin formation, differentiation of ivory bud cells, bone bud cell differentiation, Wnt/β-catenin pathway, repair dentin formation, bone differentiation, fracture healing, and bone regeneration are discussed. The aim of this study is to clarify the relationship between Wnt/β-catenin pathway and MMP molecular expression and repair dentin formation. As a result, β-catenin accumulation in the cytoplasm of dentate cells and partial migration into the nucleus were confirmed. The Wnt/β-catenin pathway is activated by the stimulation of pit formation and tooth cells. Wnt/β-catenin pathway is affected by the presence of undifferentiated cells and Timp1. In addition, rhTIMP1 can promote the formation of hard tissue in ivory bud cells. Based on the above findings, it is clear that cavity formation is accompanied by invasion, the presence of ivory bud cells directly below the cavity, and the presence of undifferentiated mesenchymal cells in the dental cavity inside the cavity, and that the Wnt/β-catenin pathway is involved in the induction of Timp1. At the same time, TIMP-1 is related to the repair of dentin calcification and the possibility of this is also discussed. The results of this study are: restoration of dentin formation; and the purpose of this study.