• International Journal of Oral Biology
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• 제34권3호
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• pp.143-150
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• 2009

Amino acid transporters play important roles in supplying nutrients to cells. In our current study, we investigated the expression of LAT1 and measured the amino acid uptake in ameloblast cultures to further elucidate the roles of this transporter during the differentiation of these cells. RT-PCR, observations of cell morphology, Alizaline red-S staining, and uptake analyses were performed following the experimental induction of differentiation in the cultures. LAT1 mRNA was detectable and found to gradually increase over time whereas LAT2 mRNA was not evident in the ameloblast cultures. Transcripts of 4F2hc, a cofactor of LAT1 and LAT2, were also found to be expressed in ameloblast cultures and increase with time. Amelogenin mRNA was expressed in the early stage ameloblast cultures. L-leucine uptake was observed to increase over 14 days of growth in culture. Our data suggest that LAT1 has a key role in the differentiation of ameloblasts and in providing these cells with neutral amino acids, including several essential amino acids.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제30권5호
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• pp.423-430
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• 2005

법랑모세포는 법랑질을 형성하고 유지하는 세포로, 법랑질의 유기기질을 분비하고 법랑질 석회화 과정에도 관여한다. 치아 발생과정에서 법랑모세포의 분화는 순차적인 상피-간엽 상호작용에 의하여 조절되나, 분화나 성숙과정의 정확한 기전은 아직까지 잘 알려져 있지 않다. 최근에 상아모세포에서 처음 발견된 OD314가 치아 발생과정에서 상아질을 형성하는 상아모세포 뿐 아니라 법랑모세포에도 발현된다고 하였다. 이에 본 연구에서는 생쥐 하악 전치의 다양한 시기의 법랑모세포를 이용하여, 형태학적 분석과 in-situ hybridization에 의한 OD314 mRNA의 발현 그리고 OD314 항체를 이용한 면역조직화학적 분석을 통하여 OD314유전자의 법랑모세포 분화와 성숙과정에서의 역할을 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 형태학적으로 법랑모세포는 분화 단계에 따라 분비 전단계 법랑모세포, 분비기 법랑모세포, 성숙기의 평탄끝 법랑모세포와 성숙기의 주름끝 법랑모세포로 구분되었다. 2. OD314 mRNA는 분비기의 법랑모세포에서부터 발현되기 시작하여 법랑모세포가 성숙해갈 수록 그 발현이 증가하였다. 3. OD314 단백질은 분비 전단계의 법랑모세포에서는 발현되지 않고, 분비기의 법랑모세포에서는 세포질에 전체적으로 발현되었다. 성숙기의 평탄끝 법랑모세포와 주름끝 법랑모세포에서는 세포의 근심과 원심끝단에 OD314 단백질이 강하게 발현되었다. 이상의 결과를 종합하여 OD314는 법랑모세포의 분화와 성숙과정에서 세포질 내부에서 특징적인 역할을 하는 것으로 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제34권2호
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• pp.145-157
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• 2004

불소 투여가 백서태아 발육에 따른 법랑질형성 과정에 미치는 영향을 알아보고자 임신한 어미흰쥐에 대조군은 증류수만을 음용시켰고, 실험군은 100, 200 및 300 ppm의 불소가 함유된 음용수를 투여하였다. 이후, 생후 11일 된 어린 흰쥐를 희생하였고, 하악절치를 발치하여 법랑질형성 동안에 일어나는 법랑모세포의 형태 및 구조적 변화를 광학현미경과 투과전자현미경으로 관찰하였다. 흰쥐태아 치아기의 조직학적 구성은 전분비대, 분비대 및 성숙대로 관찰되었으며, 특히 성숙대의 법랑질에서 물과 유기물을 선택적으로 제거하는 평탄끝법랑모세포(smooth-ended ameloblast)와 무기이온을 추가로 공급하는 주름끝법랑모세포(ruffle-ended ameloblast)가 관찰되었다. 또한 치아기는 가장 외측으로부터 외법랑상피, 성상세망, 중간층, 법랑모세포층, 법랑기질층, 상아기질층, 치수로 이루어져 있었다. 이러한 조직학적 구성은 백서태아에서도 성체에서 관찰되는 구조들과 동일한 것으로 확인되었다. 한편, 불소투여군에서 각 대(zone)의 법랑모세포들은 구조적 및 형태적인 변화가 확인되었는데, 조면소포체가 공포화되고 막성계의 유실로 붕괴되었으며, 라멜라 형태인 동심원상의 팽윤된 구조가 미토콘드리아의 기질에서 관찰되었다. 특히 고농도 실험군인 300 ppm투여군에서 법랑모세포사이에 세포막이 유실된 세포들이 관찰되었다. 그러므로 임신중인 흰쥐에 투여된 불소는 흰쥐태아의 치아발육과정 중 법랑질형성에 관여하는 법랑모세포에 영향을 미쳐 전환주기에 변화를 주고 법랑모세포의 미세구조적 변화와 형태적인 변화를 초래하였다.

• 치위생과학회지
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• 제11권1호
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• pp.55-61
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• 2011

최근에 Odontogenic ameloblast-associated protein (ODAM)은 MMP-20의 발현을 조절하여 법랑모세포 분화와 법랑질의 석회화에 중요한 역할을 한다고 보고되었다. 그러나 이에 대한 명확한 기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 법랑모세포 분화와 법랑질의 석회화 과정에서의 ODAM의 생물학적 기능과 신호 전달 경로를 찾고자 하였다. Ameloblast-lineage cells (ALCs)를 이용하여 ODAM 재조합 단백질을 생성하고 ODAM 과발현 (ODAM overexpressing) 또는 ODAM 억제(ODAM silencing) 세포주를 만들었다. 세포들은 2주 동안 분화 배지에서 ODAM 재조합 단백질을 처리한 군과 처리하지 않는 군으로 나누어 배양하였다. ODAM의 신호 전달 경로를 확인하기 위하여, ALCs에 BMP2와 BMP receptor 1B (BMPR-1B) 억제제인 BAMBI 재조합 단백질을 처리하였고, 또한 BMPR-1B siRNA 이용하여 BMPR-1B의 발현을 억제하였다. 단백질 발현은 western blot 이용하여 분석하였다. 석회화는 sense ODAM 과발현 세포와 ODAM 재조합 단백질을 첨가한 법랑모세포 세포주에서 증진되었다. 또한 ALP 활성화는 sense ODAM 과발현 세포와 ODAM 정제된 단백질를 첨가한 법랑모세포 세포주에서 뚜렷하게 증진되었다. 기관발생과 관련이 있는 BMPR-IB와 석회화 과정과 관련된 CBP2는 ODAM 과발현을 유도한 경우에는 발현이 증가되었으나, ODAM 발현을 억제시킨 경우에는 발현이 현저히 감소하였다. 이상 실험의 결과는 법랑질 형성과정에서 ODAM이 법랑질 석회화를 증진시킬 수 있음을 시사한다.

• 치위생과학회지
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• 제12권5호
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• pp.486-492
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• 2012

치아 발생 동안 법랑질모세포에서의 Dynamin II 단백질 발현 강도는 출생 후 1일째 생쥐에 비해 출생 후 3일째와 출생 후 5일째 생쥐에서 각각 48%와 50%로 유의성 있게 증가하였으나, 출생 후 7일째와 출생 후 10일째 생쥐에서는 출생후 1일째의 생쥐에 비해 각각 16%와 12%로 유의성 있게 감소하였다. 이 결과로부터 Dynamin II가 분비법랑질모세포에서 형성되는 법랑기질 단백질인 amelogenin, ameloblastin, enamelin과 MMP-20 등과의 분비과립 수송에 연관됨이 보여졌다. Dynamin II는 치아 발생과정 중 발현되는 다양한 법랑기질을 구성하는 단백질을 포함하는 분비소포 형성을 촉진함으로써 과립의 수송에 관여할 것이라 생각되며 법랑질모세포에서의 법랑기질 단백질의 분비조절 가능성이 있음이 보여졌다. 따라서 Dynamin II를 통한 치주질환을 위한 유전자 치료와 법랑질 혹은 상아질의 유실 부분의 재생산의 자극과 촉진에도 임상적으로 사용될 수 있는 가능성이 있음이 보여졌다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제31권6호
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• pp.437-444
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• 2006

본 연구에서는 법랑모세포 분화와 법랑질 형성에 연관이 있는 OD314 일명 Apin protein의 기능을 밝힐 목적으로, in-situ hybridization에 의한 OD314 mRNA 발현과 법랑모세포 세포주에서 OD314와 enamel matrix protein의 발현, 그리고 OD314 유전자를 과발현/억제시킬 수 있는 construct를 제작한 후 법랑질 형성 중에 OD314의 기능을 알아보고자 RT-PCR를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. OD314 mRNA는 발생중인 상아모세포보다 법랑모세포에서 강하게 발현되었다. 2. Tuftelin은 석회화 결정이 형성되는 14일까지 발현이 지속되고, 그 이후부터 점차 감소하였다. Amelogenin과 enamelin은 7일부터 그 발현이 점점 감소하였다. 3. U6-OD314 siRNA construct를 이용하여 transfection한 법랑모세포 세포주는 OD314와 tuftelin, MMP20 mRNA 발현이 감소하였으며, CMV-OD3l4를 transfection하여 OD314의 과발현을 유도한 경우에는 OD3l4와 MMP20 mRNA의 발현이 뚜렷이 증대되었다. 이 결과는 OD314가 법랑모세포의 분화와 법랑질의 형성 그리고 석회화 과정에 중요한 역할을 하는 새로운 인자임을 시사한다.

• 치위생과학회지
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• 제8권2호
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• pp.89-96
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• 2008

태아형성 시기에 투여된 불소가 법랑모세포의 법랑질형성과정에 미치는 효과를 알아보고자 생후 11일 된 흰쥐의 하악 절치를 대상으로 대조군과 두 그룹의 실험군으로 나누어 실험하였다. 전자현미경을 이용한 형태학적 분석결과, 흰쥐태아 치아기의 조직학적 구성은 전분비대, 분비대 및 성숙대로 관찰되었으며 특히 성숙대에서는 법랑질에서 물과 유기물질을 선택적으로 제거하는 평탄끝 법랑모세포(smooth-ended ameloblast)와 무기이온을 추가로 공급하는 주름끝 법랑모세포(ruffle-ended ameloblast)가 관찰되었다. 이러한 조직학적 구성은 흰쥐태아에서도 성체에서 관찰되는 구조들과 동일한 것으로 확인되었다. 한편, 법랑모세포의 전환주기를 알아보기 위한 형광물질(calcein)을 이용한 검사결과, 전환주기가 대조군에 비하여 실험군에서 평균 1회가 감소되었는데 불소농도가 증가할수록 평탄끝 법랑모세포의 두께는 감소하는 양상을 나타내었다. 또한 대조군에 비해 실험군에서 시상총길이에 대한 주름끝 법랑모세포의 두께 비율보다 평탄끝 법랑모세포의 두께 비율이 증가함을 볼 수 있었다. 그리고 치아의 총길이에 있어서 100 ppm 불소투여군은 대조군과 유사하였으나 200 ppm 불소투여군에서는 다소 짧아지는 경향을 나타내었다. 그리고 실험군의 평탄끝 법랑모세포의 두께와 주름끝 법랑모세포의 두께가 절단연으로 갈수록 좁아지는 경향을 띄었고 성숙대의 길이도 절단연으로 갈수록 짧아지는 양상을 나타내었다. 따라서 대조군에 비해 실험군에서 불소투여 농도가 높아짐에 따라 전환주기가 감소되고 이것은 치아의 총길이도 감소하게 되어, 결국 치아성장을 저해함을 확인하였다.

• Applied Microscopy
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• 제29권2호
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• pp.189-193
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• 1999

장기간 투여된 불소가 흰쥐태아의 법랑모세포(ameloblast)에 미치는 영향을 알아보고자 임신한 흰쥐에 100ppm, 200ppm 및 300ppm의 불소가 함유된 음용수를 3주간 투여하였으며, 대조군에는 불소가 함유되지 않은 증류수를 섭취시켰다. 생후 11일이 경과된 어린 흰쥐를 희생하여 하악절치를 발치한 후, 법랑모세포의 미세구조적 변화를 관찰하였다. 법랑모세포의 생활주기인 전분비대, 분비대, 성숙대에서 법랑모세포를 광학 및 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 실험군에서는 각 대의 법랑모세포에서 형태 및 구조적인 변형을 나타내었다. 즉, 미토콘드리아 기질 내에서 라멜라 형태의 동심원상의 구조가 평륜됨과 함께 조면소포체가 공포화되고 막성계의 유실로 붕괴가 관찰되었다. 특히 고농도 불소투여군에서는 법랑모세포사이에 세포막이 유실된 세포들이 관찰되었다. 따라서, 임신중인 흰쥐에 투여된 불소는 흰쥐태아의 치아발육과정에서 특히, 법랑질 형성에 관여하는 법랑모세포에 영향을 미쳐 전환주기에 변화를 주었고, 법랑모 세포의 미세구조적 및 형태적 변화를 야기하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제37권4호
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• pp.467-471
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• 2010

치과유전질환의 하나인 법랑질 형성부전증은 유전적인 원인이 복잡할 뿐만 아니라 임상적인 양상 또한 다양하다. 법랑질 형성부전증은 임상적 양상에 따라서 크게 저형성형, 저성숙형, 저석회화형의 3 종류로 분류된다. 최근 상염색체 우성 저석회화 법랑질 형성부전증의 원인 유전자로 밝혀진 Fam83h의 기능에 관하여 알려진 바가 없어, Fam83h의 발현억제가 조법랑 세포의 아멜로제닌 발현에 미치는 영향을 불멸화된 조법랑세포주를 이용하여 분석한 결과, Fam83h의 발현이 억제되더라도 아멜로제닌의 발현에 영향을 주지 않는 것으로 확인되었으며, 향후 추가적인 연구를 통한 전체 유전자의 발현양상 변화 등을 통한 유전자 기능의 연구가 필요하리라 생각된다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제35권2호
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• pp.73-81
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• 2013

Purpose: Smad4 is a central mediator for transforming growth factor-${\beta}$/bone morphogenetic protein ($TGF-{\beta}/BMP$) signals, which are involved in regulating cranial neural crest cell formation, migration, proliferation, and fate determination. Accumulated evidences indicate that $TGF-{\beta}/BMP$ signaling plays key roles in the early tooth morphogenesis. However, their roles in the late tooth formation, such as cellular differentiation and matrix formation are not clearly understood. The objective of this study is to understand the roles of Smad4 in vivo during enamel and dentin formation through tissue-specific inactivation of Smad4. Methods: We generated and analyzed mice with dental epithelium-specific inactivation of the Smad4 gene (K14-Cre:$Smad4^{fl/fl}$) and dental mesenchyme-specific inactivation of Smad4 gene (Osr2Ires-Cre:$Smad4^{fl/fl}$). Results: In the tooth germs of K14-Cre:$Smad4^{fl/fl}$, ameloblast differentiation was not detectable in inner enamel epithelial cells, however, dentin-like structure was formed in dental mesenchymal cells. In the tooth germs of Osr2Ires-Cre:$Smad4^{fl/fl}$ mice, ameloblasts were normally differentiated from inner enamel epithelial cells. Interestingly, we found that bone-like structures, with cellular inclusion, were formed in the dentin region of Osr2Ires-Cre:$Smad4^{fl/fl}$ mice. Conclusion: Taken together, our study demonstrates that Smad4 plays a crucial role in regulating ameloblast and odontoblast differentiation, as well as in regulating epithelial-mesenchymal interactions during tooth development.