초록 ▼

상아질모세포와 조골세포에서 냉온/기계적 자극에 의해 개폐되는 transient receptor potential(TRP) 이온통로의 역할을 규명함으로써 구강악안면 영역에서 치통전달 과정과 기계적 골개조에 대한 새로운 개념 도입을 도입하고자 하였음. 실험 결과, 상아질모세포에서는 열을 감지하는 TRPV1,2,3과 기계적 자극을 감지하는 TRPV4, TRPM3가 기능적으로 발현함을 칼슘신호와 전기적신호를 통해서 확인하였고, 조골세포에서 기계적 자극을 감지하는 TRPM3와 TRPV4를 통해서 세포 외부로부터 칼슘유입에 의해 신호가 발생하

상아질모세포와 조골세포에서 냉온/기계적 자극에 의해 개폐되는 transient receptor potential(TRP) 이온통로의 역할을 규명함으로써 구강악안면 영역에서 치통전달 과정과 기계적 골개조에 대한 새로운 개념 도입을 도입하고자 하였음. 실험 결과, 상아질모세포에서는 열을 감지하는 TRPV1,2,3과 기계적 자극을 감지하는 TRPV4, TRPM3가 기능적으로 발현함을 칼슘신호와 전기적신호를 통해서 확인하였고, 조골세포에서 기계적 자극을 감지하는 TRPM3와 TRPV4를 통해서 세포 외부로부터 칼슘유입에 의해 신호가 발생하였으며 이는 파골세포 분화 유도체인 RANKL 발현을 증가시킴을 확인하였음. 본 연구성과는 구강 내 냉온/기계적 자극에 의해 조절되는 상아질모세포와 교정치료나 중력과 같은 기계적 자극 시 조골세포에서 기계적 자극에 의해 조절되어 골개조에 관여한다는 것으로 골과 치아생리 및 칼슘신호전달 등의 연구분야에 종사할 연구 인력에 대한 교육 및 연구 여건을 제공 할 것임.

Abstract ▼

Odontoblasts function as a mechanosensory receptor because of the expression of mechanosensitive channels in these cells. However, it is unclear if odontoblasts direct the signal transmission evoked by heat/cold or osmotic changes. This study investigated the effect of heat/cold or osmotic changes o

Odontoblasts function as a mechanosensory receptor because of the expression of mechanosensitive channels in these cells. However, it is unclear if odontoblasts direct the signal transmission evoked by heat/cold or osmotic changes. This study investigated the effect of heat/cold or osmotic changes on calcium signaling and the functional expression of the thermo/mechanosensitive transient receptor potential (TRP) channels in primary cultured mouse odontoblastic cells using RT-PCR, fluorometric calcium imaging, and electrophysiology. TRPV1, TRPV2, TRPV3, TRPV4, and TRPM3 mRNA were expressed but TRPM8 and TRPA1 mRNA was not. Thereceptor-specific stimulation of TRPV1-3 (heat-sensing receptors) and TRPV4/TRPM3 (mechanic receptors) caused increases in the intracellular calcium concentration. Moreover, the channel activities of TRPV1?4 and TRPM3 were confirmed using a whole-cell patch-clamp technique. These results suggest that primary cultured mouse odontoblasts express heat/mechanosensitive TRP channels and play a role in the underlying mechanisms of thermo/mechanosensitive sensory transmission.
Mechanical stimulation, such as shear stress, membrane stretch, or hypo-osmotic swelling, induces a change in the shape of osteoblasts, which subsequently activates its related intracellular signaling regulating bone remodeling. However, the mechanisms of hypo-osmotic stress-induced cellular response in osteoblasts have not been identified. In the present study, we investigated hypo-osmolality-induced RANKL expression and the type of Ca2+ channels in mouse primary cultured osteoblasts using RT-PCR, fluorometric calcium imaging, and electrophysiology. Hypo-osmolality increased receptor activator of nuclear factor ?B ligand (RANKL)mRNA expression level and intracellular calcium concentration ([Ca2+]i), respectively, which were inhibited by the blocking of extracellular Ca2+ channels. Whereas, Gd3+, a non specific plasma membrane Ca2+ channel blocker, completely inhibited hypo-osmolality-induced [Ca2+]i increases, ruthenium red and 2-APB, inhibitors of TRPM3 and TRPV4, partially inhibited hypo-osmolality-induced [Ca2+]i increases, respectively. The channel activities of TRPM3 and TRPV4 were confirmed using a whole-cell patch-clamp technique. Moreover, knockdown against TRPM3 or TRPV4 with siRNA also abrogated hypo-osmolality-induced [Ca2+]i increases. These results suggest that hypo-osmolality induced increases of [Ca2+]i via TRPM3 and TRPV4 regulating RANKL expression in primary cultured mouse osteoblasts.

목차 Contents

• 보건의료기술진흥사업 최종보고서 서식 ...1
• I. 총괄현황 ...2
• 1. 겉표지 (앞면) ...3
• 2. 제출문 ...5
• 3. 보고서 요약서 ...6
• 4. 요약문 (한글) ...7
• 5. 요약문 (영문) ...8
• 6. 연구 성과 실적 및 향후 계획 ...9
• 7. 참여연구원 현황표 ...13
• II. 총괄연구과제 연구결과 ...14
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ...15
• 2. 국내외 기술개발 현황 ...22
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ...23
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ...25
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ...35
• 6. 향후 연구성과 추진 계획 ...36
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ...36
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ...38
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...38
• 10. 참고문헌 ...39
• III. 첨부서류 ...42
• 1. 자체평가의견서 ...43
• 2. 실적 증빙자료 ...48
• 3. 기타 첨부서류 ...50