歯のファーストトラック：ヒトの乳児における出生前のエナメル質の成長、切歯の萌出、そして離乳期

Dental fast track: prenatal enamel growth, incisor eruption, and weaning in human infants.

抄録

現存する霊長類における永久第一大臼歯の萌出時期と離乳年齢との相関関係は、化石種のライフヒストリーイベントを推測する方法を提供してきたが、最近の議論では、ヒトの乳児にも同様の関連性があるかどうかが疑問視されている。乳切歯は、母乳に加えて食物を補給できる年齢で萌出し（混合栄養）、離乳は通常、永久第一大臼歯が萌出する前に完了する。ここでは、組織学的手法を用いて、ヒトの乳切歯、犬歯、大臼歯（n = 125）のエナメル質の厚さと高さが増加する出生前の割合を算出した。歯の種類ごとに成長の軌跡を3学期に関連付け、萌出順序と最終的な歯冠高さを評価した。分析の結果、中切歯は第2期の早い時期に萌出し、出生に近い時期に萌出する犬歯や第2大臼歯と比較して、有意に速い分泌速度を示すことがわかった。初期伸展速度は歯冠高さと相関し、各歯のクラス内で正のアロメトリーでスケーリングされたにもかかわらず、比較的短い切歯は、背の高い犬歯や大臼歯よりも有意に速い速度で高さが増加した。切歯の出生前の「ファストトラック」は、他の歯種に比べて出生前に歯冠の割合が大きくなる。この成長メカニズムにより、乳児の離乳過程の一部として混合栄養を開始できる時期に、切歯の早期萌出が促進されると考えられる。今回の発見は、他の霊長類における歯列の発達傾向と混合栄養年齢との新たな関連性を探るための基礎となる。

Correlation between the timing of permanent first molar eruption and weaning age in extant primates has provided a way to infer a life history event in fossil species, but recent debate has questioned whether the same link is present in human infants. Deciduous incisors erupt at an age when breast milk can be supplemented with additional foods (mixed feeding), and weaning is typically complete before permanent first molars erupt. Here, I use histological methods to calculate the prenatal rate by which enamel increases in thickness and height on human deciduous incisors, canines, and molars (n = 125). Growth trajectories for each tooth type are related to the trimesters and assessed against the eruption sequence and final crown height. Analyses show that central incisors initiate early in the second trimester with significantly faster secretion rates relative to canines and second molars, which initiate closer to birth. Even though initial extension rates were correlated with crown height and scaled with positive allometry within each tooth class, the relatively short incisors still increased in height at a significantly faster rate than the taller canines and molars. The incisor prenatal "fast track" produces a greater proportion of the crown before birth than all other tooth types. This growth mechanism likely facilitates early incisor eruption at a time when the mixed feeding of infants can be initiated as part of the weaning process. Findings provide a basis from which to explore new links between developmental trends along the tooth row and mixed feeding age in other primates.