NF-κB経路の過剰活性化により臼歯部エナメル質の形成が阻害される

Overactivation of the NF-κB pathway impairs molar enamel formation.

抄録

目的:

低汗症性外胚葉形成不全症（HED）は、歯を含む外胚葉由来器官の構造および機能の異常を特徴とする遺伝性疾患である。HEDの患者さんは、低歯列症のような様々な歯の症状を示します。HEDの原因としてEDA/EDAR/EDADD/NF-κB経路の破綻が知られているが、この経路がエナメル質の形成過程に関与しているかどうかは不明なままである。

OBJECTIVE: Hypohidrotic ectodermal dysplasia (HED) is a hereditary disorder characterized by abnormal structures and functions of the ectoderm-derived organs, including teeth. HED patients exhibit a variety of dental symptoms, such as hypodontia. Although disruption of the EDA/EDAR/EDARADD/NF-κB pathway is known to be responsible for HED, it remains unclear whether this pathway is involved in the process of enamel formation.

実験対象および方法:

この疑問を解決するために、Ikkβ（NF-κB経路の活性化に必要な必須成分）をケラチン5プロモーター下で過剰発現させたマウス（K5-Ikkβ）を用いて検討した。

EXPERIMENTAL SUBJECTS AND METHODS: To address this question, we examined the mice overexpressing Ikkβ (an essential component required for the activation of NF-κB pathway) under the keratin 5 promoter (K5-Ikkβ).

結果:

K5-Ikkβ マウスのアメロブラストにおいて NF-κB 経路の活性化が確認された。K5-Ikkβマウスの臼歯部には早期摩耗が認められ、それに伴いエナメル質のミネラル化も低下していた。しかし、K5-Ikkβマウスでは、エナメル質の厚さやエナメル質ロッドのパターンに大きな変化は観察されなかった。K5-Ikkβマウスの成熟期のアメロブラストではKlk4の発現が著しく上昇し、その基質であるアメロゲニンの発現が著しく減少していた。このことから、K5-Ikkβマウスで観察された異常なエナメル質は、成熟期におけるエナメル質タンパク質の分解が損なわれているためであると考えられる。

RESULTS: Upregulation of the NF-κB pathway was confirmed in the ameloblasts of K5-Ikkβ mice. Premature abrasion was observed in the molars of K5-Ikkβ mice, which was accompanied by less mineralized enamel. However, no significant changes were observed in the enamel thickness and the pattern of enamel rods in K5-Ikkβ mice. Klk4 expression was significantly upregulated in the ameloblasts of K5-Ikkβ mice at the maturation stage, and the expression of its substrate, amelogenin, was remarkably reduced. This suggests that abnormal enamel observed in K5-Ikkβ mice was likely due to the compromised degradation of enamel protein at the maturation stage.

結論:

以上のことから、NF-κB経路の過剰な活性化は、エナメル質形成の過程を阻害していると結論づけることができる。

CONCLUSION: Therefore, we could conclude that the overactivation of the NF-κB pathway impairs the process of amelogenesis.