本研究は反応性象牙質形成と象牙質痛発生に関与する象牙芽細胞Ca2+シグナルと石灰化能に対する象牙芽細胞cAMPシグナルの作用を生物物理・薬理学的に検討することで、細胞内cAMPの象牙質形成に対する作用を明らかにすることを目的としている。2021年度は1）様々な細胞膜Gsタンパク質共役型受容体の発現とそのアゴニスト投与による細胞内cAMP動態、2）細胞内cAMP増加誘発性Ca2+流入の経路について検討した。
1) ヒト培養象牙芽細胞において、免疫蛍光染色を用いてGsタンパク質共役型受容体であるプロスタグランジンI2（IP）受容体、5-hydroxytryptamine 5-HT4（5-HT4）受容体、dopamine D1（D1）受容体、adenosine A2A（A2A）受容体、vasoactive intestinal polypeptide（VIP）受容体の発現を明らかにした。これら受容体の各種アゴニストの投与は細胞内cAMPレベルを増加した。この増加は、アデニル酸シクラーゼ抑制薬または各受容体の選択的アンタゴニストの投与により抑制された。これらの結果から、象牙芽細胞にはIP受容体、5-HT4受容体、D1受容体、A2A受容体、VIP受容体が存在し、それらの活性化はアデニル酸シクラーゼを活性化することで細胞内cAMPレベルを増加することが示唆された。
2）ヒト培養象牙芽細胞において、アデニル酸シクラーゼ活性化薬で誘発されたCa2+流入は機械感受性チャネルであるTRPA1チャネル、cyclic nucleotide-gatedチャネル、L型電位依存性Ca2+チャネル、T型電位依存性Ca2+チャネル、ASIC1aチャネル、ASIC3チャネルによるものではないことが示唆された。