Gタンパク質共役型カルシウム受容体は、MTAによる生物活性の重要なメディエーターである

G protein-coupled calcium-sensing receptor is a crucial mediator of MTA-induced biological activities.

抄録

三酸化無水物骨材（MTA）は、ケイ酸カルシウムを主成分とする生理活性物質であり、歯科治療において広く使用されている。MTAは、その多様な生物学的機能と優れた臨床成績において脚光を浴びてきた。しかし、MTAの生物学的活性を説明するための細胞内シグナル伝達経路に関する知見は限られている。ここではまず、ヒト歯髄細胞（hDPC）の多用途ライブイメージング技術により、細胞外カルシウム感受性受容体（CaSR）がMTA誘発生体反応の主要なシグナル伝達メディエーターであることを解明した。我々は、MTAが多様なCaSR下流経路を活性化することを見出した。特に、CaSR活性化には、MTAを介した細胞外CaとpHの二重調節が本質的に必要である。CaSRの下流経路のうち、ホスホリパーゼC経路による細胞内蓄積からのCa動員は、転写活性を制御することによりhDPCsの骨分化に重要な役割を果たしている。今回の知見は、MTAのシグナル伝達メカニズムに光を当てるものであり、MTAを歯科再生治療に用いるための重要な分子基盤を提供するものである。

Mineral trioxide aggregate (MTA) is a calcium silicate-based bioactive material that has been extensively used in dentistry. MTA has been highlighted in its diverse biological functions and excellent clinical outcomes. However, limited insight into the intracellular signaling pathways has been provided to explain the biological activities of MTA. Here, we firstly elucidate that the extracellular calcium-sensing receptor (CaSR) is a major signaling mediator of MTA-induced biological reactions through versatile live imaging techniques of human dental pulp cells (hDPCs). We found that MTA activates diverse CaSR downstream pathways; notably, CaSR activation essentially requires dual modulation of extracellular Ca and pH via MTA. Among the CaSR downstream pathways, Ca mobilization from intracellular stores by the phospholipase C pathway plays an important role in osteogenic differentiation of hDPCs by regulating transcriptional activity. Our findings shed light on the signal transduction mechanism of MTA, thus providing a crucial molecular basis for the use of MTA in regenerative dental therapy.