日大歯学 , Nihon Univ Dent J, 94, 11-20, 2020

トラフグ

嘴状歯の構造と歯切りの影響

湯 口 眞 紀 1,2,3
玉 木 理一郎 1,2
12

山 崎 洋 介 1,2,3
磯 川 桂太郎 1,2,3

金

沢

紘

史 1,2

日本大学歯学部 解剖学第Ⅱ講座

日本大学大学院歯学研究科 口腔構造機能学分野
3

日本大学歯学部 総合歯学研究所 機能形態部門

要旨：フグ科魚類の顎歯は，顎の上下左右に 1 歯ずつ存在し，その 4 歯を合わせた外観がくちばし状を呈するために嘴状歯とよばれる。その各々は，enameloid からなる多数の小歯が osteodentin に埋入された癒合歯である。
本研究では，トラフグの天然個体と養殖下で「歯切り」を受けた個体の顎を CT スキャンニング
し，嘴状歯内部構造の三次元的可視化を行うとともに，嘴状歯の形成過程と歯切りによって生じる異常の関係について考察した。enameloid からなる小歯は elongated laminar teeth（ELT；細長い薄層状の歯）と称すべき形態を示し，ELT の積層体は，嘴状歯近心端の桿状肥厚部から緩やかなウェーブを示して翼のように伸び，その全体がosteodentin で覆われていた。切縁部では ELT の断端が露出し，基底部の骨内歯腔では後継 ELT の新生がみられた。
ELT 形成を担う歯原性細胞の骨内歯腔への経路は，歯導孔・歯導管として，嘴状歯近心端の基部に見出された。
同部の温存によって，歯切りによる損壊後も積層する ELT の再生は生じると考えられた。しかし，嘴状歯先端部の損傷が，嘴状歯 ELT 中層域の enameloid の消失もしくは脱灰を引き起こしていると思われる事例も観察された。
また，ELT を内包する過剰小歯の出現をみた事例もあった。後者は，歯切りで生じた嘴状歯の破折・脱臼によって骨内歯腔への侵入が攪乱された歯原性細胞が過誤的に小歯を形成したものと考えられた。以上の知見は，多様性が著しい魚類の歯の組織形態学的検索における CT 活用の有用性を如実に示したものと考える。
キーワード：魚類，顎歯，エナメロイド，異所性歯，CT 解析緒

laminar teeth が硬組織で貼り合わされた構造だと記載言している。貼り合わせを担う硬組織の性状については異論もあるが，osteodentin とする報告が多い 9,10,16）。すな

フグ目 Tetraodontiformes は 10 科，106 属 435 魚種を1）

擁し ，真骨魚類 Teleostei 中で最も派生的なグループ

わち，これらの記載は，用いられている表現や術語に違2）のひとつとされる 。くちばし（嘴）のような形態を示す

いはあるが，フグ科魚類の嘴状歯に共通する特徴を捉え

嘴状歯を有し，癒顎類 Plectognathi と記載されることもている。フグ目には，フグ科の嘴状歯と形態的に類似すある。このグループに属するフグ科 Tetraodontidae のる歯をもつ別のグループもある。マンボウ科 Molidae で魚類は 26 属 196 種，トラフグ属 Takifugu の魚類は約 25

は enameloid が欠如し，osteodentin のみで嘴状の歯が種である 1,2）。トラフグのゲノムサイ

構成され 9），ハリセンボン科 Diodontidae やウチワフグ

ズ（400 Mb）はヒトの約 7.5 分の 1 であるために早くから科 Triodontidae の嘴状歯は，enameloid からなる前出のゲノム研究のモデル動物に採用され 3），その全ゲノム配

elongated laminar teeth（細長い薄層歯；ELT）の積層に列のドラフトは，ヒトに続いて 2002 年に発表されていよって形成されるのではなく，多数の同一世代の小歯がる 4）。研究試料としての入手の便から淡水小型種などでdentin によって連なり，下方から次々と追加されて重層もゲノム解析が進められているが5,6）状になるとされる 16）。

，歯の形態学あるいは歯を分類形質とする学問分野では，これまで長きに亙って種々のフグ科魚種が研究対象とされてきた
後藤ら

フグ科魚類の個体発生過程においても，各々に歯堤を7-17）有する小歯は第 1 世代歯として複数出現するが，第 2 世。

18）代以降では顎近位端の 1 歯以外では後継となる歯堤が消は，厚い enameloid と薄い象牙質で構成されの失する。このため，形成される近位端歯は，顎の近遠心

顎 の 上 下 左 右 に 1 枚 ず つ 存 在 す る と 記 載 し て い る。

的方向に細長い形態の ELT に変化するとされる 12）。こる小歯を顎骨内部に包み込んだ歯板が，は，フグ科魚類の嘴状歯を beakのことを明らかにした Fraser らのグループ 12,16）は，さと表現し，上下顎それぞれに有対性 element があって，らに，ELT の持続的形成に必須な歯原性上皮の分化とそ

その各々は enameloid からなる a stack of elongatedの移動経路を分子レベルで明らかにした。これによって，Berkovitz と Shellis

15）（受付：令和元年 12 月 2 日）
〒 101 8310 東京都千代田区神田駿河台 1 8 1311

フグ科魚類の歯の構造と形成の理解は大いに深まったおよび Mango（Ver. 4.1；Research Imaging Institute,が，ELT の積層による次世代歯の形成過程を立体的にイ

UTHSCSA, USA）である。
RadiAnt で は 主 に，MPR に よ っ て 断 層 像 の 解 析，

メージするのは，なかなかに難しい。

3 D-VR に よ っ て 3 次 元 再 構 成 像 の 観 察 を 行 っ た。

そこで，本研究では，micro CT によるスキャンニング
の上下左右各 1 歯，計Mango は 3 D サーフェスレンダリング（3 D-surR）像を作

4 歯で構成される嘴状歯 6 個体分のボリュームデータを製する目的で使用した。なお，本研究での着目点となる得て，multiplanar reconstruction（MPR），3-dimensionalbone，osteodentin および enameloid などの硬組織におvolume rendering（3 D-VR）等を利用した観察や検討をい て， 前 2 者 の 識 別 は 困 難 で あ っ た が， 高 石灰 化 し たによって，トラフグ

は，トラフグ属の中でenameloid は window level（WL）値や window width 値

も本邦では食文化との関係から特に知名度が高い種であの調節で容易にハイライト（あるいは仮想的抽出）するこる。Fraser ら 16）のグループの研究ではフグ科の 4 魚種とが可能であった。voxel サイズに基づく解像度限界はを使用しているが，これにはもとより，可視性優先で閾値設定を随時行うため，組織行った。試料としたと同属のクサは食物

学 的 な 判 定 に よ る enameloid と CT 像 で 示 さ れ る

連鎖の結果として tetrodotoxin を摂りこむ 19）。しかし，

enameloid は必ずしも完全にはマッチしないと思慮する

我々が本魚種に注目したのは，食材としての安全性を担が，enameloid の三次元的な分布を可視化する上で極めフグが含まれている。

20）

保する有毒部位除去法「身欠き」 を行った製品に同梱さて有用であることから，そうした像を本論文の図では多れた顎が入手可能なこと，また，養殖下の個体間での咬数用いている。

傷で生じる感染の防止や作業者の受傷防止のために行わ結れる「歯切り」によって ELT の持続的形成の中断や中止が生じると推測したためである。

1.

3 D-VR による嘴状歯外部形態
天然のトラフグと歯切りが施された養殖個体とでは，材料および方法
1.

果

嘴状歯およびそれを支持する上下顎に明らかな形態的差異が認められた。

嘴状歯を含む上下顎試料

天然（非養殖）個体（Tr#6）の嘴状歯は，その名称が示

東京都中央卸売市場を介して流通した「身欠きフグ」にの 顎 を，

すとおり「くちばし」状で，上下顎とも両側嘴状歯の切縁2017 年 11 月から 2019 年 5 月までの期間に 6 個体分入手

は正中に向かって弧を描くように突出し，閉口時は下顎し，試料番号 Tr#1 から #6 として記録した。Tr#1-5 は，

歯 正 中 の 先 端 は 上 顎 歯 に よ っ て 覆 わ れ て い た（ 図 1 A，養殖個体で“歯切り”によって嘴状歯の一部欠損や変形なB）。上下の嘴状歯とこれらそれぞれを支持する骨（前上どが認められた。Tr#6 は，所謂「天然もの」の非養殖個

顎骨 premaxillary と歯骨 dentary）との境界は 3 D-VR体であり，視認する限り嘴状歯に特段の形態異常はみら

像 か ら 推 し 量 る こ と は で き る が 明 瞭 で は な か っ た（ 図同梱されていたトラフグ

れ な か っ た。Tr#1, 3, 6 は 上 下 顎 一 体 の ま ま の 試 料，

1 A，B）。左右の上顎嘴状歯の唇側近位端と，下顎嘴状Tr#2, 4, 5 は上下顎分離の試料であった。Tr#1, 2, 6 は，歯の舌側近位端には，先細りの桿状形態を示す肥厚部が10％ 中 性 緩 衝 formalin 溶 液 に 数 日 間 浸 漬 後 に 洗 浄 し，

観 察 さ れ た（ 図 1 A，C）。 ま た， 前 上 顎 骨 と 歯 骨 に は，CT スキャニングに供した。Tr#3, 4, 5 は，酵素入りのそれぞれ左右の骨体が合する正中側に鋸歯状構造が存在

入れ歯洗浄剤（ポリデント；GSK ジャパン）によって軟組していた（図 1 A，C）。鋸歯という語を用いたが，これ織を浸軟・除去した乾燥標本とし，実体顕微鏡下での観は MPR 像の観察では，歯ではなく骨性の縫合様構造で察後に CT スキャニングを行った。

あった。Tr#1-6 の試料で同部を比べると，緊密に嵌合2.

してはおらず，ある程度の可動性を有する骨間結合だと

CT スキャニングと観察
CT スキャニングは，本稿著者らのグループ

21-24）

推測された。

が魚類あるいは鶏胚試料の観察・解析で利用してきた本学部

一方，歯切りが施された養殖個体のひとつ（Tr#2）で設置の実験動物用 3 D マイクロ X 線 CT（R̲mCT；リガ

は，コントロールとしての天然個体と比較すると，上下

ク，東京）で行った。撮影は，2.0, 4.0 および 6.7 倍で行い，顎とも特に嘴状歯の先端部に損壊がみられ（図 1 D，E），

条件は Kanazawa ら 24）に準じて 90 kV，100μA とした。

加えて，切縁部の欠落，更には片側の嘴状歯のほぼ全体得られたボリュームデータは i-VIEW software（モリタ，が破折し舌側へ押し込められている像も観察された（図京都）で再スライスし，DICOM 形式でエクスポートした

1 D，F）。損壊の大きい部位では，骨様隆起の増生がみ（各倍率での isotropic voxel サイズはそれぞれ 100，50

られ，上下顎の正中のずれや矢状面の傾きも生じていた

お よ び 30μm）。 使 用 し た DICOM ビ ュ ー ワ ー は，

（図 1 D，F）。

RadiAnt（Ver. 4.6.9 & 5.5.0; Medixant, Poznan, Poland）

12

トラフグ嘴状歯の構造と歯切りの影響

2.

る暗帯に相当する。特に上顎嘴状歯で顕著であったが，MPR による嘴状歯の内部構造積層する ELT からなる嘴状歯の内部構造を精査する

WL 値を調整することで，これらが細く連続している状

ため，MPR によって Tr#6 個体の嘴状歯の唇側表面と接態のようにも，不連続な構造であるようにも表示させる

線方向，すなわち嘴状歯の近遠心軸と並行に断層解析をことができた。このことは，近遠心的に長い翼状の部分行った（図 2）。enameloid はエックス線不透過性が高い

で不規則に現れる暗帯についても同様で，WL 値の調整ために，嘴状歯内部に積層する ELT は明瞭な「すだれ次第で，連続性の高い状態にも，幾つかのセグメントに（簾）状」構造として観察された。これら ELT はその全体区分されているようにも表示できる性状であった（図 3 A

を osteodentin で覆われていた（図 2）。ただし，切縁部の矢印）。つまり，積層する ELT の各層は一連の構造だでは，摂餌によると思われる磨耗のため，複数層に及んが，CT 値あるいは石灰化度という点では，その全長にで ELT 断 端 が 露 出 し て い た（ 図 2C6-7，3B2 お よ び

わたって必ずしも一様な構造ではないと考えられた。

3C2）。また，切縁とは逆方向の基底部には，骨内歯腔

4.

嘴状歯の歯導孔と歯導管

tooth cavity が存在し（図 2 の＊印），骨内歯腔に近接す

MPR による骨内歯腔精査の過程において，ELT 形成

る数層の ELT はこれらより切縁側の ELT と比べてエッを担う歯原性上皮が骨内歯腔へ侵入する歯導管

クス線的に石灰化度がやや低かった。骨内歯腔の壁をな

gubernacular canal と考えられる構造が見出された。骨す bone と，積層する ELT の唇側および舌側を覆ってい内歯腔は，近遠心的に長い積層状の ELT の基底部に存るとされる osteodentin とは，エックス線的に識別する在したが（図 2 の＊印，図 4 A の tc），ELT 唇側面の硬ことが困難で，両者の境界は不明であった。

組織と骨内歯腔の底部の硬組織との間に狭小ながら左右嘴状歯の近心端から遠心端に及ぶ ELT は，基底側で順次追加される後継 ELT の長径が先行 ELT の長径よりも大であった（図 2 C および 3 A）。これら ELT のエック
ス線不透過性は長径に沿って一様ではなく，途中不規則
な 間 隔 で エ ッ ク ス 線 透 過 性 の 高 い 暗 帯 が み ら れ た（ 図
2C2-8 の矢印，2 C インセットで拡大）。3D-VR 像の観察で 嘴 状 歯 近 心 端 の 肥 厚 部 と し て 示 さ れ た 桿 状 形 態（ 図1 A）とその外側との境界部では，ELT 全層で同期した暗帯が MPR で観察された（図 2 C3-8 の矢頭印）。また，これ ら と は 別 に， 積 層 す る ELT と 交 わ る 方 向 の 線 条 がMPR で観察された（図 2 C7-9 の両矢印）。これらは，積層する ELT の舌側を覆う osteodentin および顎骨部のbone の構造によると考えられ，前者については ELT 舌側の硬組織表面に，背腹方向に走行する多数の溝の存在が確認された（図 2 A のインセットに拡大像）。
3.

3 D-VR による嘴状歯の内部構造
ELT の 広 が り を 三 次 元 的 に 捉 え る た め に，bone や

osteodentin よりも高い CT 値をもつ enameloid 主体の描出を意図した WL 値の設定で 3 D-VR を行った。その結果，ELT は全体として，嘴状歯近心端の桿状肥厚部から緩やかなウェーブを示して伸びる翼のように三次元的な分布をしていることが判明した（図 3 A）。吻側正面観（図 3 A の上）では，上顎嘴状歯先端の ELT は下顎の積層した ELT の下縁よりも下方にあり，前下方から吻側を見上げることで，上下顎の嘴状歯のオーバーラップがない全体像が観察できた（図 3 A の下）。正中の桿状肥厚

図1部に積層する ELT と，遠心方向に伸びる翼状の部分に積層する ELT とは，積層状態が同期していた（図 3 B1
および C1）。両者の境界部分には，積層する ELT のほぼ全層に亙る不連続部が観察され（図 3 B1 および C1 の矢頭印），これは図 2 A の p 矢頭印で示す断層像におけ

13

天然のトラフグと歯切りされた養殖個体の上下顎の形態
天然のトラフグ（A-C）と養殖個体（D-F）の上下顎試料（Tr#6と Tr#2）か ら 得 た CT デ ー タ を も と に 生 成 し た 3 D-VR 像
で，吻側面観（A，D），左側面観（B，E）および尾側面観（C，F）
を 示 す。 図 中 の ラ ベ ル は，bk；beak，pm；premaxillay，
mx；maxillary，dn；dentary である。すべて同倍率で，A中のスケールは 1 cm である。

の施術対象とされる嘴状歯先端を中心に形態の異常や損1 対の管路を認めた（図 4 A の gnc）。その管路が嘴状歯
外面と交通する開口部は，上顎では長径約 200μm 以下

壊 が 認 め ら れ た が， そ れ が 甚 だ し い 個 体（ 図 5 A，B），

で，唇側正中の桿状肥厚部の基部に認められた（図 4 A3

比較的軽微な個体（図 5 C，D）あるいは過剰小歯の出現および B の gnf）。なお，この外側に，微小な（おそらくの如く特記すべき異常がみられた個体（図 5 E）があった。

有対性の）管路が存在する可能性も窺われた（図 4 A1 の外観で確認できる形態の異常や損壊が，ELT の積層によ矢印）。一方，下顎では，唇側正中で左右嘴状歯が対合る内部構造にどのように影響しているかを検討するたする部分の基部に，上顎の歯導管に類似の空隙がみられ

め，図 5 A-E では，WL 値の引き上げによる enameloid

た が，Tr#6 個 体 で は， 唇 面 と 骨 内 歯 腔 と 結 ぶ 管 路 を描出像（白くハイライトされた部分）を通常の 3 D-VR 像

MPR で明示することができなかった。

上に重ね合わせた。

5.

図 5 A に示す個体（Tr#1）では，上顎歯中央の損壊は歯切りを受けた嘴状歯の形態と内部構造積層した ELT の基部（おそらく ELT の形成部を含む）に歯切りを受けた 5 尾の養殖個体（Tr#1-5）では，歯切り

図2

上顎嘴状歯の唇側面から口腔側への MPR 解析
天然トラフグ（Tr#6）の上顎嘴状歯（ubk）の水平断（A），矢状断（B）および嘴状歯近遠心軸に平行な面での断層像（C1-9）を示す。A, B では ubk が下顎嘴状歯（lbk）を被蓋している。C1 は断層開始部（A，B 中の s 矢頭印），C9 は断層終了部（A，B 中の e 矢頭印）で，C1-9 は等間隔でなく，形態的特徴が明瞭な断層面を抽出している。高いエックス線不透過性を示す「すだれ（簾）」状の構造が ELT である。矢印が示すのは ELT の透過性が高い部分（暗帯）であり，C2 のインセットでその拡大像を示す。嘴状歯近位の矢頭印で示すのは暗帯が ELTの全層で揃っている部位である。この部位は，水平断（A）では p 矢頭印が示す部位に相当する。＊は骨内歯腔，5 連の▲で示す切縁部では，磨耗で露出した ELT 断端が露出している。両矢印（↔）の方向に並ぶ線条は osteodentin もしくは bone の内表面構造に起因している（A のインセット参照）。インセット以外はすべて同倍率で，A 中のスケールは 5 mm である。

14

トラフグ嘴状歯の構造と歯切りの影響

図3

上下顎嘴状歯内部の ELT の分布
天然トラフグ（Tr#6）の上顎嘴状歯（ubk）と下顎嘴状歯（lbk）を構成する ELT の可視化を図った 3 D-VR 像で，右側嘴状歯の全体像（A），
両側の嘴状歯近位端からなる上顎正中部（B1,2）および下顎正中部（C1,2）である。A は吻側の正面観（上）と，これを上方に回転させて前下方から眺めた像（下）を示す。また，B1 と C1 は正面観，B2 と C2 は切縁方向からの像であり，これらは，ELT 可視化像（上），osteodentinと bone をある程度残した像（下）をセットで示している。＊は上顎嘴状歯の正中部突出部，◆は下顎嘴状歯の正中部突出部である。図 2 と同様に，矢印は出現位置が不規則な暗帯，矢頭印は ELT 全層で揃っている暗帯である。インセットはそれぞれ B1, C1 と同倍率である。

図4

上顎の歯導管の MPR 解析
天然トラフグ（Tr#6）の上顎正中部に見出された歯導管（gnc）と歯導孔（gnf）を示す。MPR の水平断（A1）および前額断（A2）では両側のgnc がみられる。矢状断（A3）では，右側の gnf から gnc に入ると，その先が骨内歯腔（tc）に至っていることがわかる。A1 中の矢印はgnc 外側でみられた微小管路と思われる構造。A2-3 では，管状の gnc を適切に表示するために傾けた MPR 軸も表示している。B の3D-VR 像では，gnf 開口部の位置を矢頭印で示している。

15

及んでおり，損壊部に残存もしくは新生した ELT の配帯状領域（図 5 C の me）が認められた。また，Tr#3 個体

列は極めて乱れていた。下顎歯の ELT にも大きな損壊の下顎嘴状歯の切縁付近（図 5 D の od）では，ELT が脱がみられたが，その下縁には及ばず，ELT 形成部への影落もしくは消失し，切縁部が osteodentin もしくは bone

響は少ないと考えられた。欠損が生じた部位では bone

のみからなっていた。なお，Tr#3，Tr#5 では，積層すもしくは osteodentin の増生によると考えられる塊状のる ELT の下縁に欠損や異常はなく，形成部へ至る損壊

膨隆がみられた（図 5 A の矢頭印）。

はみられなかった。

図 5 B に示す個体（Tr#2）では，上顎歯の損壊は前例の

図 5 E，F で示す個体（Tr#4）では，左側上顎歯の唇面

図 5 A に類似していた。下顎右側歯では，積層した ELTに過剰小歯（dt）が存在していた。この個体も上下顎の嘴の 全 層 が 大 き く 破 断 し て 舌 側 方 向 へ 押 し 込 め ら れ（ 図状歯先端部および右側下顎歯の切縁が損壊しているが，

1 D），このために図 5 B の＊印の部位では，ELT を含む

左側上顎歯と顎の境界付近に損壊がみられ，過剰小歯は嘴状歯構造はほぼ完全に消失しているかのようにみえ

この部位からが伸び出していた。enameloid 描出像の重た。一方，下顎左側歯では，切縁側の ELT が脱落もしね 合 わ せ を 行 っ た 図 5 E で は， 過 剰 小 歯 の 先 端 付 近 にくは消失した像が観察された。こうした所見は，他の歯エックス線不透過性の ELT が存在し，その位置は嘴状切り個体の嘴状歯でも多くみられた。

歯の内部に積層している ELT の下縁（図 5 E の al と付し

図 5 C および D で示す個体（Tr#3，Tr#5）では，上下た黄色ライン）と一致していた。過剰小歯がみられた部

顎とも嘴状歯の先端は欠損していたが，全体としては損位のやや遠位に，当該の嘴状歯が破折したことを窺わせ

壊 の 度 合 い は 比 較 的 軽 度 で あ っ た。 興 味 深 い こ と に，る縦溝（fd）が存在し，正中からこの破折線痕跡までが，Tr#3 個体の下顎嘴状歯の ELT 中層には，ELT のない

下方へ脱臼した結果，嘴状歯と顎の境界付近が開大，損

図5

歯切りされた養殖トラフグ個体の 3 D-VR 像
歯切り処理を受けている 5 個体の上下顎嘴状歯 3 D-VR 像それぞれに試料番号を付し A-E で示す。B は，図 1 D-F と同一個体の上下顎試料であるが，ここでは吻側を前下方から眺め上げた像を示している。また，F は E に示した試料（Tr#4）でみられた過剰小歯を拡大撮影した実体顕微鏡像である。A-E はいずれも通常の 3 D-VR 像の吻側面観に，ELT の enameloid に注目した描出像（白くハイライトされている部分）を重ね合わせている。ELT を覆う osteodentin あるいは bone の損壊はもちろんだが，ELT の脱落や消失などがいずれの個体においてもみられる。矢頭印は bone もしくは osteodentin の増生によると考えられる塊状の膨隆，me は積層する ELT の中層域に現れた ELT 欠如の帯状領域，od は ELT を欠く硬組織からなる切縁部である。dt は過剰小歯，fd は破折線である。al は，過剰小歯に認められた ELT の基部が，上顎左側嘴状歯の ELT 基部と揃っていることを示す補助線である。A-E はすべて同倍率で，E と F に 5 mmのスケールを示す。

16

トラフグ嘴状歯の構造と歯切りの影響傷したと推測された。

本来の嘴状歯ルートに二分することになったと考えられ6.

る。エックス線的に捉えられる積層 ELT の下縁は，過過剰小歯の内部構造と歯導管
左側上顎歯の唇面に生じた過剰小歯（図 5 E，F の dt）

剰小歯と本来の嘴状歯ルートとで一致しており（図 5 Eの先端部には，数層の ELT 積層部が存在していることの al および 6 A3），これもまた，過剰小歯の成因についが MPR や 3 D-surR でも明確に示された（図 6 A3 およびての我々の推測の妥当性を支持する所見のひとつだと考C の上図）。加えて，嘴状歯の ELT 形成を担う組織を容える。

れる骨内歯腔と，過剰小歯の ELT 形成を担う組織を容考れている骨内歯腔は，互いに交通しており（図 6 A3 およ察

び C 上部の二重矢頭印），過剰小歯形成部位で上顎の唇フグ科魚類の共有形質のひとつとされる嘴状歯 1,2）は，側面と直接交通しているのは図 6 A3 の gnf-d が示す部位

enameloid からなる多数の微小な歯が osteodentin に埋であった。

入されて嘴状の外観を呈するようになったいわば癒合歯

前述の状況は，歯切りによって，上顎左側嘴状歯が正で あ る。 当 該 の 微 小 な 歯 は，denticle 10,18），dental

中に近い部位で縦破折して，正中側の組織が下方に脱臼

band 12），dental unit 16），enameloid piece 10）など様々にしたためと考えられる。これにより，嘴状歯とそれを支

表 現 さ れ て い る が，Berkovitz と Shellis 15）に よ る a

持する顎骨の境界部分が開大し，そこに過剰小歯が生じ

stack of elongated laminar teeth という表現が，本研究たと推測できる。実際，嘴状歯 ELT の形成細胞を容れでの観察所見との相性が高いと考えた。図 2，3 などでる骨内歯腔は後下方に変位し，本来の歯導管開口部は，示したように，enameloid からなる構造はまさに「細長い過剰小歯の ELT 形成細胞を容れる骨内歯腔への開口部

薄層状の歯」（ELT）であり，これが積層 stack しているとなっていた（図 6 A3）。つまり，口唇粘膜由来の歯原性様が，本研究で用いた 3 D-VR あるいは MPR によって上皮は前上顎骨内に侵入したのちに，過剰小歯ルート，

詳細に観て取れた。同時に，切片法に基づく丹念な記載

図6

歯切り個体でみられた過剰小歯
歯切り個体（Tr#4）でみられた唇側過剰小歯の MPR 像（A, B）と 3 D-surR 像（C）を示す。A, B は 1 が水平断，2 が前額断，3 が矢状断である。唇側の過剰小歯（＊印）は，A1，A3 および C でみられる。B は，A よりも矢状断像を外側に約 1 mm，水平断像をやや腹側とした MPR である。A3, B3 において 3 連矢印で示す部分の嘴状歯が，破折と脱臼で変位し，それに起因する組織のズレとなっているのがB3 ◆印の部位だと考えられる。矢頭印は歯導孔を示すが，gnf-d は過剰小歯の骨内歯腔に通じ，これがさらに二重矢頭印が示す部位で，
上顎嘴状歯の骨内歯腔と交通している。C は，上図が A3 に相当する 3 D-surR 像であり，下図は，それを回転させて唇面の左前方観を示している。すべて同倍率で，A 中のスケールは 2 mm である。

17

によってもなかなかに困難な三次元的な形態やその位置のかという疑問が残る。この観点で気になる形態所見は，関係の理解においては，micro CT の利用による可視化

本研究で ELT 舌側に面する硬組織表面に示された多数が想像以上に益することを本研究の結果は示している。

の溝（図 2 A のインセット）である。これは積層する ELT

こうした可視化が可能であったのは，enameloid からなと交わる方向の線条としても観察された（図 2 C7-9 の両

る ELT と，osteodentin あるいは bone とが石灰化度つ矢印）。顕著な多層化を遂げている ELT と基底部の骨内

まりは CT 値の差異から比較的容易に識別できたためと歯腔との間に何らかの fluid pass のような仕組みが存在いえる。

する可能性はないだろうか。もしそういった代謝的な背景があれば，近心端の損傷で中層域の ELT に脱灰や消本研究の動機付けともなった Fraser らのグループによる一連の研究12,16）

失といった現象が起きることが説明できるかもしれなでは，フグ科魚類の嘴状歯の形成を，い。

その構成要素である ELT の歯堤と歯胚が発生する段階
から分子レベルで詳細に解析している。嘴状歯をもつフ積層する ELT と交わる線条が fluid pass の存在を示

グ科魚類の顎においても，上下左右各々で，多数の歯堤・すのではないかという着想について，我々は別の観点か

歯胚が生じてそれと同数の第 1 世代歯が形成，萌出されらも興味を覚える。それは，ELT に不規則に現れる暗帯

る。ところが，第 2 世代以降は上下左右の各々で最も近との関係である。仔魚や稚魚ではなく，個体のサイズも心の 1 歯以外では歯堤が消失し，残った最近心端の歯堤増大した成魚の嘴状歯の ELT はかなり長大であり，図が elongated laminar な 歯 を 第 2 世 代 以 降 の 歯 と し て

2 A の断層面では約 10 mm に達している。ELT の各層次々に形成し，嘴状歯を形づくるとされる。本研究で我々は，Fraser ら 12,16）が報告したように，近心端の歯堤・歯が試料としたトラフグ

は成熟個体であり，胚に起因する一連の構造だとしても，石灰化という点で

ELT 形成の初期像は不明である。しかし，切縁側つまりは全長にわたって必ずしも一様ではなく，暗帯（図 2 C2-8

先行 ELT よりも，後継の基底側 ELT で長径は順次増大の 矢 印 ）や セ グ メ ン ト 状 の 形 態（ 図 3 A お よ び 図 6 A1,

し，また，基底部側の数層の ELT ではエックス線不透B2）が観察された。本研究と既報論文 12,16）では供試した過性が未だ十分に高くない（図 2 C5-7）などといった所見

魚種が異なるが，前者のトラフグが得られた。これは，近遠心的に長い ELT が骨内歯腔用いられているクサフグ

で次々と形成され，積層する ELT の基部に継代的に追ることを踏まえれば，嘴状歯の増大にともなってさらに加されることを示している。となれば，歯切りによって長径が増す ELT の形成において，石灰化の開始や進行，損壊した切縁部での ELT 再生は望めない。代わって，

そのためにイオン輸送等と関連する fluid pass が，ELT

残 存 す る osteodentin の み の 切 縁 部 も し く は 若 干 のと交わる方向に存在しているのではなかろうか。

と後者でとは同属魚種であ

osteodentin 増生をみた切縁部となったり（図 5 D の od），の上顎において歯原性上皮が骨内歯腔へあるいは，osteodentin や bone の過形成による塊状膨隆

侵入する経路は，図 4 に示した歯導孔・歯導管であるとの出現をみた（図 5 A の矢頭印）と考えられる。

みる我々の見解は，

第 1 世代以外では，最も近心の歯堤が嘴状歯近遠心の行研究の結果など複数種を扱った先

16）とよく整合している。加えて，我々は，全長に及ぶ次世代 ELT を生み続けるとする Fraser らの歯切りを受けた Tr#4 個体で非常に興味深い過剰小歯に

報告 12,16）を踏まえるならば，積層する ELT の各世代で遭遇した（図 5 E，F および図 6）。この過剰小歯は，歯切要となる歯堤・歯胚の組織は，我々が本論文で記載したりの外力で当該嘴状歯が破折，脱臼して生じた嘴状歯 -

嘴状歯近位端の桿状肥厚部（図 1 A，C）の内部に存在し支持骨間開大部に出現していた（図 5 E，F）。この部位にていたことになる。また，桿状肥厚の基部では，それらは歯導孔がもともと存在していたが（図 4 A3，B），MPR

がいまなお存在して ELT の形成を継続していることにの矢状断像で精査すると，Tr#4 個体のこの部位にみらなる。本研究でも，嘴状歯近位端の桿状肥厚部は，そのれた歯導孔は，過剰小歯基部の骨内歯腔と交通していた。

外観だけでなく内部の ELT で，より外側の嘴状歯の翼

そして，その骨内歯腔の奥で，脱臼した嘴状歯基部の骨状部分とはやや異なる彎曲の状態が観察された（図 2，3）。

内歯腔への交通が認められた（図 6 A3，C）。つまり，嘴そして，まさにこの桿状肥厚部の基部に，歯導管への入状歯の脱臼によって Tr#4 個体では，口唇粘膜由来の歯り口としての歯導孔が確認された（図 4）。

原性上皮は，歯導孔から内部に侵入したのちに，過剰小積層する ELT の各層（つまり世代ごとの ELT）の形成

歯方面と嘴状歯方面との 2 つのルートに進んだものと考の要が嘴状歯近位端にあることから，嘴状歯先端の歯切えられる。しかし，この上皮は，同じタイムテーブルでりで，積層部の中層で ELT 欠如の帯状領域が出現した

その後の分化および ELT 形成が生じているようであり，現象（図 5 C の me）が説明できるかもしれない。ただし，ほぼ同時すなわち図 5 E の al が示すラインの部位で，両この場合，ひとたび形成されて石灰化度も上昇した ELT

者とも石灰化 ELT 出現に至っていた。ラインの手前（図が，その近心端が受けた損傷による影響を果たして被る

5 E では上方）では形成中で未石灰化の ELT が不可視，

18

トラフグ嘴状歯の構造と歯切りの影響

C , Se gur e ns B , Da s i l va C , Sa l a no uba t M, L e v y M ,Boudet N, Castellano S, Anthouard V, Jubin C, Castelli
V, Katinka M, Vacherie B, Biémont C, Skalli Z, Cattolico
L, Poulain J, De Berardinis V, Cruaud C, Duprat S,
Brottier P, Coutanceau JP, Gouzy J, Parra G, Lardier G,
Chapple C, McKernan KJ, McEwan P, Bosak S, Kellis M,
Volﬀ JN, Guigó R, Zody MC, Mesirov J, Lindblad-Toh K,
Birren B, Nusbaum C, Kahn D, Robinson-Rechavi M,
Laudet V, Schachter V, Quétier F, Saurin W, Scarpelli
C, Wincker P, Lander ES, Weissenbach J, Roest Crollius
H (2004) G e n o m e d u p l i c a t i o n i n t h e t e l e o s t f i s hreveals the early vertebrate
proto-karyotype. Nature 431, 946‒957.
7）Owen R (1840) Odontography; or, A treatise on thecomparative anatomy of the teeth; their physiologicalrelations, mode of development, and microscopic
structure, in the vertebrate animals. Hippolyte Baillière
Publisher, London, 77-84.
8）T y l e r J C (1980) O s t e o l o g y , p h y l o g e n y , a n d h i g h e rclassification of the fishes of the order Plectognathi(Tetraodontiformes). NOAA Tech Rep NMFS Circular
434, 1-422.
9）Andreucci RD, Britski HA, Carneiro J (1982) Structureand evolution of tetraodontoid teeth: An
autoradiographic study (pisces, Tetraodontiformes). J
Morphol 171, 283‒292.
10）Britski HA, Andreucci RD, Menezes NA, Carneiro J(1985) Coalescence of teeth in fishes. Rev Bras Zool 2,
459‒482.
11）Trapani J (2001) Position of developing replacement
teeth in teleosts. Copeia 2001, 35‒51.
12）Fraser GJ, Britz R, Hall A, Johanson Z, Smith MM (2012)
Replacing the ﬁrst-generation dentition in puﬀerﬁsh witha unique beak. Proc Natl Acad Sci U S A 109, 8179‒
8184.
13）Konstantinidis P, Johnson GD (2012) Ontogeny of thejaw apparatus and suspensorium of the
Tetraodontiformes. Acta Zool 93, 351-366.
14）M a t s u u r a K (2015) T a x o n o m y a n d s y s t e m a t i c s o ftetraodontiform fishes: a review focusing primarily on
progress in the period from 1980 to 2014. Ichthyol Res
62, 72-113.
15）B e r k o v i t z B , S h e l l i s P (2017) T h e t e e t h o f n o n mammalian vertebrates. Elsevier, London, 98-102.
16）Thiery AP, Shono T, Kurokawa D, Britz R, Johanson Z,
Fraser, GJ (2017) Spatially restricted dental regeneration
drives puﬀerﬁsh beak development. Proc Natl Acad Sci
U S A 114, E4425‒E4434.
17）山本 仁（2017）歯科医学研究における実験動物としての魚類．歯科学報 , 117, 377-379.
18）後藤仁敏，大泰司紀之，田畑 純，花村 肇，佐藤 巌（2014）
歯の比較解剖学 第 2 版 . 医歯薬出版 , 東京 . 81.
19）N o g u c h i T , A r a k a w a O , T a k a t a n i T (2006) T T X
accumulation in puﬀerﬁsh. Comp Biochem Physiol Part D
Genomics Proteomics 1, 145-152.
20）中 村 誠， 太 田 博 光， 平 雄 一 郎， 森 元 映 治， 江 副 覚，前田俊道，中村尭史（2012）下関トラフグ身欠きの熟練的品
質評価の解析 . 人間工学 48, 304-312.

ライン以降（図 5 E では下方）ではエックス線不透過性のELT となって可視となったと考えられる。
本研究では，3 D-VR や MPR などの解析手法を有用なツールとして駆使した。そして，トラフグの嘴状歯に埋入されている ELT の三次元的な分布状態を，嘴状歯に損傷のない個体と，歯切りを受けた個体とで詳細に検討した。歯切りは，本邦の食文化の一角をなすトラフグ等の養殖業で，噛み合い，共食いの低減および生存・出荷率の向上を期し，さらに，養殖業や身欠き処理に関わる者の安全確保の目的で採用されている。しかし，歯切りは，我々の日常生活での爪切りと同様に繰り返し行う必要がある。近年，歯の石灰化に関わる SCPP（secretory
calcium-binding phosphoprotein）遺伝子の操作によって， 歯 切 り 不 要 の 品 種 を 作 出 す る 試 み も な さ れ て いる 25）。本研究の結果が示す形態学的な知見に基づけば，
歯導孔の封鎖による嘴状歯形成の抑止も可能だと考えられる。
本研究で CT スキャニングに供した上下顎試料の入手にあたっては，本学部越川憲明特任教授および薬理学講座小林真之教授ならびに同講座員の皆様には特段のご理解とご協力を賜りました。ここに深く感謝の意を表します。
本研究の一部は平成 29, 30 年度，令和元年度の日本大学歯学部
佐藤研究費および総合歯学研究所研究費（B）の助成によって行われた。
本論文に関して，開示すべき利益相反はない。
文献1）Nelson J, Grande T, Wilson M (2016) Fishes of the world.
5 th ed, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 518526.
2）山野上祐介（2015）フグ目魚類の多様性と系統，そして分類 .
タクサ 日本動物分類学会誌 39, 1‒16.
3）Brenner S, Elgar G, Sandford R, Macrae A, Venkatesh B,
Aparicio S (1993) Characterization of the pufferfish() genome as a compact model vertebrate genome.
Nature 366, 265‒268.
4）Aparicio S, Chapman J, Stupka E, Putnam N, Chia JM,
Dehal P, Christoﬀels A, Rash S, Hoon S, Smit A, Gelpke
MD, Roach J, Oh T, Ho IY, Wong M, Detter C, Verhoef
F, Predki P, Tay A, Lucas S, Richardson P, Smith SF,
Clark MS, Edwards YJ, Doggett N, Zharkikh A,
Tavtigian SV, Pruss D, Barnstead M, Evans C, Baden H,
Powell J, Glusman G, Rowen L, Hood L, Tan YH, Elgar
G, Hawkins T, Venkatesh B, Rokhsar D, Brenner S(2002) Whole-genome shotgun assembly and analysis of
the genome of. Science 297, 1301‒1310.
5）Crnogorac-Jurcevic T, Brown JR, Lehrach H, Schalkwyk
LC (1997), a new puﬀer ﬁsh modelfor genome studies. Genomics 41, 177‒184.
6）Jaillon O, Aury JM, Brunet F, Petit JL, Stange-Thomann
N, Mauceli E, Bouneau L, Fischer C, Ozouf-Costaz C,
Bernot A, Nicaud S, Jaﬀe D, Fisher S, Lutfalla G, Dossat

1921）Isokawa K, Yuguchi M, Nagai H (2008) Oxytalan ﬁbers
in the teleostean tooth and pedestal bone. Matrix Biol27 (abst#54), S22.
22）磯川桂太郎，湯口眞紀，甲斐由紀子，山﨑洋介，新井嘉則，
本田和也（2010）魚類の蝶番性可倒歯研究のトラックバックと今後の端緒 . エナメル質比較発生学懇話会記録 11, 17-24.
23）Namba Y, Yamazaki Y, Yuguchi M, Kameoka S, Usami
S, Honda K, Isokawa K (2010) Development of thetarsometatarsal skeleton by the lateral fusion of threecylindrical periosteal bones in the chick embryo (). Anat Rec 293, 1527-1535.
24）Kanazawa H, Yuguchi1 M, Yamazaki Y, Isokawa K(2019) The teeth and dentition of a ﬁleﬁsh () revisited tomographically. J Oral Sci, (in press).
25）岡本裕之（2015）ゲノム編集によるトラフグの育種戦略 . 水
産育種技術としての展開について . 日水産会誌 81, 491.

20