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ヒト歯髄におけるパルバルブミン、サブスタンスP、カルシトニン遺伝子関連ペプチド免疫陽性軸索は、静脈瘤の分布が異なる
Parvalbumin-, substance P- and calcitonin gene-related peptide-immunopositive axons in the human dental pulp differ in their distribution of varicosities.
PMID: 32606338 PMCID: PMC7327034. DOI: 10.1038/s41598-020-67804-x.
抄録
歯髄における神経伝達物質の放出に関連した軸索静脈瘤の頻度と空間的分布に関する情報は、脊髄線維と非脊髄線維の間で媒介される歯痛の末梢メカニズムを解明する上で重要である。このため、グルタミン酸伝達に関与する小胞性グルタミン酸トランスポーター2（VGLUT2）の光・電子顕微鏡免疫組織化学を用いて、ヒト歯髄における軸索静脈瘤の分布を調べた。このように、歯髄軸索に多く発現しているパルバルブミン（PV）と、非髄軸索に多く発現しているサブスタンスP（SP）とカルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）を組み合わせて、シンタキシン-1とシナプトソーム神経関連タンパク質25（SNAP-25）の免疫陽性軸索を作製した。SPおよびCGRP免疫陽性（＋）軸索の静脈瘤は歯髄全体に均一に分布しているのに対し、PV+軸索の静脈瘤は歯髄末梢部にのみ密に分布しており、PV、VGLUT2、シンタキシン-1、SNAP-25、SPおよびCGRPの発現は、それらの間の軸索セグメントよりも静脈瘤内の方が有意に高いことが明らかになった。これらの所見は、ヒト歯髄全体の歯髄痛に関与するＳＰ＋およびＣＧＲＰ＋の非無髄線維の軸索静脈瘤によるグルタミン酸および神経ペプチドの放出と、親髄線維から生じ、主に末梢歯髄の象牙質感受性に関与するＰＶ＋線維の静脈瘤によるグルタミン酸および神経ペプチドの放出とが一致している。
Information on the frequency and spatial distribution of axonal varicosities associated with release of neurotransmitters in the dental pulp is important to help elucidate the peripheral mechanisms of dental pain, mediated by myelinated versus unmyelinated fibers. For this, we investigated the distribution of axonal varicosities in the human dental pulp using light- and electron-microscopic immunohistochemistry for the vesicular glutamate transporter 2 (VGLUT2), which is involved in the glutamatergic transmission, and syntaxin-1 and synaptosomal nerve-associated protein 25 (SNAP-25), combined with parvalbumin (PV), which is expressed mostly in myelinated axons, and substance P (SP) and calcitonin gene-related peptide (CGRP), which are expressed mostly in unmyelinated axons. We found that the varicosities of the SP- and CGRP-immunopositive (+) axons were uniformly distributed throughout the dental pulp, whereas those of PV+ axons were only dense in the peripheral pulp, and that the expression of PV, VGLUT2, syntaxin-1, SNAP-25, SP and CGRP was significantly higher in the varicosities than in the axonal segments between them. These findings are consistent with the release of glutamate and neuropeptides by axonal varicosities of SP+ and CGRP+ unmyelinated fibers, involved in pulpal pain throughout the human dental pulp, and by varicosities of PV+ fibers, arising from parent myelinated fibers, and involved in dentin sensitivity primarily in the peripheral pulp.