東北大学がエナメル質の人工形成に成功。歯科治療への応用目指し一歩前進

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東北大学は、歯のエナメル質を人工的に形成することに成功したと発表しました。

エナメル質は、歯の表面を形成する白い部分のこと。皮膚や爪と同じ歯原性上皮細胞から形成される組織です。エナメル質は虫歯や摩耗などによって欠損し、二度と再生しないため、エナメル質の素となるエナメル芽細胞の培養や、上皮細胞からエナメル芽細胞への分化制御法の開発が待望されています。今回の成果は、東北大学 歯学研究科 歯科薬理学分野の中村卓史准教授および小児発達歯科学分野の福本敏教授らと、米国国立衛生研究所の共同研究によるもの。歯の発生メカニズムを解明する過程で、どのように歯のエナメルが作られ、歯の形を制御しているかを明らかにしたといいます。

エナメル質を形成したといっても、物質としてのエナメル質を人工的に作り出したわけではありません。今回の実験では、エナメル芽細胞の分化を誘導し、結果としてエナメル質の形成に成功したという点がポイントです。

本研究では、エピプロフィンと呼ばれる転写因子を全身に発現するように遺伝子操作を施したマウスを作製・解析し、通常のマウスと比較しました。この結果、遺伝子操作したマウスは、通常のマウスでは形成しない箇所にエナメル質を形成する現象が確認されています。

遺伝子操作を施したマウスは通常のマウスと比べて歯の生え方、また生えてくる歯の性質も異なることから、エピプロフィンが歯胚(乳歯の芽)の発生時に歯の成長と形状の制御、エナメル質の形成などを行っていることも明らかになりました。

このうちエナメル質の形成という観点で重要なのは、エピプロフィンが歯原性上皮細胞をエナメル芽細胞に分化誘導し、エナメル基質の発現を促進させる点です。この性質をコントロールできれば、例えば皮膚から得られた上皮細胞を歯原性上皮細胞に人工的に誘導し、エピプロフィンを発現させることで、虫歯によって失われたエナメル質の再生などを行うことが将来的に可能となる可能性があります。

ただし現時点では、皮膚や毛根の上皮細胞にエピプロフィンが発現していても、エナメル芽細胞に分化せず、エナメル質も形成されないことがわかっており、さしあたっては皮膚や毛根の上皮細胞が歯原性上皮細胞に分化しないメカニズムを解明することが、本研究を歯の治療に応用するためのポイントとなっています。