歯髄-象牙質複合体におけるオキシトシン受容体の機能発現

Functional expression of oxytocin receptors in pulp-dentin complex.

抄録

歯髄由来間質細胞（DPSC）は、歯髄-象牙質複合体の組織の完全性を維持するために重要な細胞集団である。オキシトシン受容体（OXTR）は、Gタンパク質共役型受容体（GPCR）スーパーファミリーの一員であり、多様な生物学的背景において多彩な役割を担っています。しかし、歯髄におけるOXTRの役割は、まだ十分に解明されていない。ここでは、学際的なアプローチにより、DPSCにおけるOXTRの生物学的機能と重要性を明らかにした。494GPCR遺伝子のマイクロアレイデータから、ヒトDPSC（hDPSC）においてOXTRが高発現していることが明らかになった。OXTRの活性を阻害すると、骨形成および歯原性マーカー遺伝子の発現が増加し、hDPSCの分化が促進されました。さらに、OXTRがECMホメオスタシスに関連する遺伝子発現の制御を通じて、細胞外マトリックス（ECM）のリモデリングに関与していることを明らかにした。さらに、これらの遺伝子変化は、Yes-associated protein（YAP）の転写活性によって媒介されることを明らかにした。この結果に基づき、動物モデルを用いた前臨床実験を行い、OXTR阻害剤を損傷歯髄に適用することで、有意な硬組織形成が誘導されることを実証しました。これらの結果は、歯髄・象牙質複合体の再生過程におけるオキシトシン-OXTRシステムに関する新たな知見を提供するものです。

Dental pulp-derived stromal cells (DPSCs) are a crucial cell population for maintaining the tissue integrity of the pulp-dentin complex. The oxytocin receptor (OXTR), a member of the G protein-coupled receptor (GPCR) superfamily, plays versatile roles in diverse biological contexts. However, the role of OXTR in dental pulp has not yet been fully understood. Here, we demonstrate the biological functions and significance of OXTR in DPSCs through a multidisciplinary approach. Microarray data of 494 GPCR genes revealed high OXTR expression in human DPSCs (hDPSCs). Blocking OXTR activity increased the expression of osteogenic and odontogenic marker genes, promoting hDPSC differentiation. Additionally, we found that OXTR is involved in extracellular matrix (ECM) remodeling through the regulation of the gene expression related to ECM homeostasis. We further demonstrated that these genetic changes are mediated by trascriptional activity of Yes-associated protein (YAP). Based on the results, a preclinical experiment was performed using an animal model, demonstrating that the application of an OXTR inhibitor to damaged pulp induced significant hard tissue formation. These results provide new insight into the oxytocin-OXTR system in the regenerative process of pulp-dentin complex.