Niigata Dent. J. 34（2）：1−13,

2004

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−総説−
歯の損傷後の歯髄修復過程と象牙質・歯髄複合体の生物学的特性
大島勇人

新潟大学 大学院医歯学総合研究科
顎顔面再建学講座 硬組織形態学分野

Repair Responses of Dental Pulp to Tooth Injury andBiological Properties of Dentin-pulp Complex
Hayato OHSHIMADivision of Anatomy and Cell Biology of the Hard Tissue,
Department of Tissue Regeneration and Reconstruction,
Niigata University Graduate School of Medical and Dental Sciences,
Niigata, Japan平成16年11月22日受付

12月９日受理キーワード：窩洞形成，歯髄，クラスII組織適合抗原，免疫組織化学，象牙芽細胞，再生，歯の再植Key words：Dental Cavity Preparation, Dental Pulp, Histocompatibility Antigens Class II, Immunohistochemistry,Odontoblasts, Regeneration, Tooth Replantation
Abstract：Regeneration-the creation of a new tissue after the original one has been lost-is the fundamental biological capability in an organism. Numerous organs are considered to contain stem cells referred to as adult stem
cells, even in the adult. Adult stem cells can give rise to a limited set of adult tissue types. In the field of clinicaldentistry, it is well-known that the dentin-pulp complex is capable of repair after tooth injuries such as toothreplantation/transplantation or restorative procedures including cavity preparation. This phenomenon may indicate that dental pulp stem cells exist in the pulp tissue of the matured tooth.

However, the exact origin of thecells responsible for secretion of reparative dentin matrix has not been clearly identified. The existence of thedental pulp stem cells in the human wisdom or deciduous teeth, which has been reported by the recent studies,would be informative for the regenerative treatment of teeth. This review focuses on the repair responses of dental pulp to tooth injury and the possible role of antigen-presenting cells and heat shock proteins (HSPs) in thereparative processes. Moreover, attention is focused on adult stem cells in the pulp tissue.
HSPs are expressed in normal various cells as well as under stressful conditions, although they were first discovered under the latter conditions. These proteins have been reported to possess different functions including
molecular chaperones or a general mediator of inflammation. Our recent studies have demonstrated that theintense HSP-25-immunoreactivity is found in the differentiated odontoblasts. Tooth injuries such as cavity preparation or tooth replantation cause the degeneration of the odontoblast layer to result in the loss of HSP-25immunoreactions in the suffered dental pulp. Numerous class II major histocompatibility complex (MHC)-positive
cells appeared temporarily along the pulp-dentin border after these injuries. Subsequently, newly differentiatedodontoblasts acquire an HSP-25-immunoreactivity. These findings indicate that the time course of changes in theexpression of HSP-25-immunoreactivity reflects the degeneration/regeneration process of odontoblasts and thatthe temporal appearance of the class II MHC-positive cells at the pulp-dentin border is suggestive of their participation in odontoblast differentiation as well as in initial defense reactions during the pulpal regeneration process.
Thus, it is important to recognize that a variety of cellular signaling from these components may be present in theextracellular milieu at sites of injury in the pulp tissue.

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新潟歯学会誌

34（2）
：2004

抄録：生物のもつ最も生命らしい現象の一つに再生がある。私たちのからだは，外傷や切断などの物理的損傷に対しての治癒能力を備えており，その傷を受けた場所に応じて修復し，元通りに再生する。この様な再生現象において，細胞が作り出されるかなめの部分には組織幹細胞が存在する。歯科領域においても再生現象が知られており，窩洞形成や歯の再植・移植等の歯の損傷に対して，歯髄は再生能力を有している。しかしながら，歯髄組織再生に必要な組織幹細胞の存在は臨床経験から推察されているものの実験によっては実証されていないのが現状であり，再生の場が大きく失われると再生が期待できない場合が多い。最近，ヒトの智歯や脱落乳歯から歯髄幹細胞を同定したという報告が相次ぎ，歯髄の再生医療は手の届きそうな段階まできたかの印象を受ける。本稿では，これまで私たちが明らかにした研究データを基盤に，歯の損傷後の歯髄修復過程における抗原提示細胞とストレスタンパク質の役割について概説し，歯髄における組織幹細胞の存在と役割についても言及する。
ストレスタンパク質（熱ショックタンパク質）heat shock protein（HSP）とは，生物が高温などのストレスにさらされた時に一時的に合成が誘発されるタンパク質で，ストレスによる損傷からの自身の防御と修復に関与するが，炎症反応を活性化することも知られている。この様なストレスタンパク質のうち低分子量のHSP-25が象牙芽細胞に高濃度に存在している。窩洞形成・歯の再植後の歯髄修復過程においても，再生象牙芽細胞がHSP-25発現を示すことが明らかになっており，歯髄間葉細胞の象牙芽細胞への最終分化にストレスタンパク質が重要な役割を果たすとともに，変性した象牙芽細胞から漏出したストレスタンパク質が免疫反応に影響を与えていることが推測された。一方，この様な歯髄修復過程において，歯髄・象牙質界面にクラスⅡ主要組織適合複合体（major histocompatibility complex: MHC）分子をもつ抗原提示細胞が一過性に出現することも明らかになっている。ストレスタンパク質と抗原提示細胞の相互作用が歯髄侵襲後の迅速な象牙芽細胞分化に一役を担っているのかもしれない。歯髄の再生過程は，上皮組織が存在しない環境下で，象牙質を含む細胞外基質，免疫担当細胞の遊走，象牙芽細胞の変性という３つの側面から現象を捉える必要がある。

髄の治癒過程，ひいては歯髄の特性の理解は臨床上非常はじめにに重要なことである。再植というのは，意図的，偶発的にかかわらず，一度歯槽窩から脱離した歯を再びもとのエナメル質の下に隠された象牙質，そして象牙質で囲歯槽窩（抜歯窩）に戻す行為といえる。歯に及んだ損傷

まれた歯髄の特性については十分に理解されていないの程度により歯髄や歯周組織の治癒経過は影響を受けるが現状である。歯の主体をなす象牙質は，象牙細工の材が，再植時には根尖（もしくは髄床底に存在する髄管）料として知られている様に細かい加工もできる適当な硬で血管と神経が切断されるため，健全な歯を再植したとさと緻密さをもって，生体で最も硬いエナメル質を縁のしても歯髄は大きなダメージを受けることが想像でき下から支えている。そして，象牙質を造るのは象牙芽細る。本題に入る前に，まず象牙質・歯髄複合体の概念，胞であり，歯が磨り減ったり，う蝕や治療で削られたりそして象牙芽細胞分化のメカニズムについて述べる。

すると，外から見えない場所（歯髄）で象牙芽細胞が再象牙質・歯髄複合体とは？

び象牙質を造ることは臨床経験上良く知られた事実である。
歯科医師は日常茶飯事に高速のエアタービンを用いて象牙質と歯髄は共に歯乳頭に由来する間葉組織であ窩洞形成を行っている。エナメル質は歯の萌出後にはそり，象牙芽細胞は歯髄に存在する。この歯乳頭細胞は，の形成細胞であるエナメル芽細胞を欠くため，組織修復歯根膜・セメント質・歯槽骨などの歯周組織細胞に分化能力のない組織であるが，その内部にある象牙質と歯髄すると考えられている歯小嚢細胞と共に，脳や脊髄などは高い組織修復能力を有し，なかでも歯髄は歯の栄養やの中枢神経の原基（神経管という）が造られる時に，上知覚などのさまざまな機能をもっている。歯科医師が生皮から間葉（注：細胞間隙が広く，中胚葉に由来する組業の一つとしている窩洞形成は言い換えると象牙質や歯織）にこぼれ落ちた細胞群（神経堤細胞という）で，歯髄に傷害を与えていることにほかならない。のできる領域（第１鰓弓）に遊走し，将来歯胚ができる

一方，歯の再植・移植は外傷などに起因する歯の脱臼領域の上皮細胞（口腔粘膜上皮が増殖してできた歯胚上後の処置，歯の欠損を補う処置として歯科臨床で一般的皮）の誘導により象牙芽細胞に分化すると考えられていに行われている治療法であるが，その後の歯髄の治癒過る。象牙質を顕微鏡で観察すると，そこには無数の象牙程についての理解は乏しいように思われる。根尖孔の開細管と呼ばれる管状構造物が存在する。象牙芽細胞はそいた根未完成歯であれば，再植・移植後にも歯髄が再生の細胞突起を象牙細管中に伸ばしているので，ひとたびすることが報告されており ，再植・移植に引き続く歯象牙質に侵襲が加わると象牙細管が口腔内に露出するこ１）−2−