Pub Date : 2001-06-20DOI: 10.2330/JORALBIOSCI1965.43.257
T. Amano, Kaori Sato, T. Aoba
The present study aimed to elucidate quantitative information about ions and small mol ecules solubilized in the fluid environment , in regard to developmental enamel mineralization. Analysis by ion chromatography was conducted on three liquid samples: enamel fluid separated from porcine secretory enamel, tissue fluid isolated from the enamel organ of porcine molars , and serum collected from these animals. Findings of interest were (a) the ionic composition of the enamel fluid was distinct from those of the other fluid environments; (b) in particular , there were descending gradients of Ca ion from the circulating serum toward the extracellular enamel fluid; and (c) the phosphate concentrations were almost the same between the enamel fluid and tissue fluid . The isolated enamel fluid was also confirmed to concentrate lactate almost exclusively without traces of other organic acids . Unexpectedly, the successive extraction of enamel tissues using aqueous solvents (H2O or D2O) revealed the accumulation of acetate and other organic acids in the extracellular enamel at secretory and maturation stages . Parallel studies using rat secretory enamel indicated that most of the lactate may represent a post-mortem product , while acetate and other acids may be physiological metabolites produced by the functioning ameloblasts . From the results obtained here and in previous studies, we considered that the fluid environment in developing enamel has a complex formula of soluble moieties, which may act as modulators of the driving force for enamel mineralization. 抄録:本 研 究 で は,超 遠 心分 離法 に よ りブ タ基 質形成 期 エナ メル質 よ りエ ナ メル溶 液 を分離 ・採 取 し,イ オ ン ク ロマ トグ ラフ ィに よ り溶 質成 分(陽 イ オ ン種 と有機酸 を含 む陰 イオ ン種)の 同定 と定量 分析 を行 った 。 ブタエ ナメル器 組織 液 と血漿 中 での溶質 イオ ン濃度 と比較 検討 した結 果,エ ナメル溶 液の イオ ン組 成 は近接 す るエ ナメ ル器 組織 液や血 液 での イオ ン組成 と異 な ってお り,特 に,全Caイ オ ンにつ いて は濃度差 を保 っ ていた の に対 し て,全 リン酸 イオ ン濃度 はほぼ等 しい ことが 注 目され た。 また,ブ タエ ナメ ル溶 液 中で は乳酸 が多量 に検 出 され たが,酢 酸 や その他 の有機 酸 もエ ナメル 基質 内に蓄積 されて いる こ とが確 か め られ た。 酢酸 は基 質形成 期 エ ナメ ル質 内層 お よび成 熟期 エ ナ メル質 で濃 縮 され てお り,過 剰 量 の水溶媒 に可 溶化 され て くる こ とか ら ,in situで は タ ンパ ク と弱 く吸着 して い る と考 え られ た。 ラ ッ ト基 質形成 期 エナ メル質 での分析 結果 で は,エ ナ メル質 への 乳 酸 の蓄積 は主 に死 後変 化 を反 映 して い るのに対 して,酢 酸 や その他 の有 機酸 はエ ナ メル芽細胞 の 生理 的 な代 謝産 物 であ る こ とが示 され た。本 研究 で得 られ た結果 か ら,形 成 期 エナ メル質 の溶 液相 で は基質 タ ンパ クの分解 産物 を含 む多種 類 の溶質 分子 が共 存 してお り,溶 液組成 の緩 衝効 果 と結 晶沈殿 の駆 動力(溶 液相 での過 飽和 度)の 制 御 に寄 与 して い る ことが 示唆 され た。 258 Jpn. J. Oral Biol., 43: 257-267, 2001.
{"title":"Soluble Constituents in the Fluid Environment of Pig and Rat Developing Enamel and Their Relevance to the Regulation of Mineralization","authors":"T. Amano, Kaori Sato, T. Aoba","doi":"10.2330/JORALBIOSCI1965.43.257","DOIUrl":"https://doi.org/10.2330/JORALBIOSCI1965.43.257","url":null,"abstract":"The present study aimed to elucidate quantitative information about ions and small mol ecules solubilized in the fluid environment , in regard to developmental enamel mineralization. Analysis by ion chromatography was conducted on three liquid samples: enamel fluid separated from porcine secretory enamel, tissue fluid isolated from the enamel organ of porcine molars , and serum collected from these animals. Findings of interest were (a) the ionic composition of the enamel fluid was distinct from those of the other fluid environments; (b) in particular , there were descending gradients of Ca ion from the circulating serum toward the extracellular enamel fluid; and (c) the phosphate concentrations were almost the same between the enamel fluid and tissue fluid . The isolated enamel fluid was also confirmed to concentrate lactate almost exclusively without traces of other organic acids . Unexpectedly, the successive extraction of enamel tissues using aqueous solvents (H2O or D2O) revealed the accumulation of acetate and other organic acids in the extracellular enamel at secretory and maturation stages . Parallel studies using rat secretory enamel indicated that most of the lactate may represent a post-mortem product , while acetate and other acids may be physiological metabolites produced by the functioning ameloblasts . From the results obtained here and in previous studies, we considered that the fluid environment in developing enamel has a complex formula of soluble moieties, which may act as modulators of the driving force for enamel mineralization. 抄録:本 研 究 で は,超 遠 心分 離法 に よ りブ タ基 質形成 期 エナ メル質 よ りエ ナ メル溶 液 を分離 ・採 取 し,イ オ ン ク ロマ トグ ラフ ィに よ り溶 質成 分(陽 イ オ ン種 と有機酸 を含 む陰 イオ ン種)の 同定 と定量 分析 を行 った 。 ブタエ ナメル器 組織 液 と血漿 中 での溶質 イオ ン濃度 と比較 検討 した結 果,エ ナメル溶 液の イオ ン組 成 は近接 す るエ ナメ ル器 組織 液や血 液 での イオ ン組成 と異 な ってお り,特 に,全Caイ オ ンにつ いて は濃度差 を保 っ ていた の に対 し て,全 リン酸 イオ ン濃度 はほぼ等 しい ことが 注 目され た。 また,ブ タエ ナメ ル溶 液 中で は乳酸 が多量 に検 出 され たが,酢 酸 や その他 の有機 酸 もエ ナメル 基質 内に蓄積 されて いる こ とが確 か め られ た。 酢酸 は基 質形成 期 エ ナメ ル質 内層 お よび成 熟期 エ ナ メル質 で濃 縮 され てお り,過 剰 量 の水溶媒 に可 溶化 され て くる こ とか ら ,in situで は タ ンパ ク と弱 く吸着 して い る と考 え られ た。 ラ ッ ト基 質形成 期 エナ メル質 での分析 結果 で は,エ ナ メル質 への 乳 酸 の蓄積 は主 に死 後変 化 を反 映 して い るのに対 して,酢 酸 や その他 の有 機酸 はエ ナ メル芽細胞 の 生理 的 な代 謝産 物 であ る こ とが示 され た。本 研究 で得 られ た結果 か ら,形 成 期 エナ メル質 の溶 液相 で は基質 タ ンパ クの分解 産物 を含 む多種 類 の溶質 分子 が共 存 してお り,溶 液組成 の緩 衝効 果 と結 晶沈殿 の駆 動力(溶 液相 での過 飽和 度)の 制 御 に寄 与 して い る ことが 示唆 され た。 258 Jpn. J. Oral Biol., 43: 257-267, 2001.","PeriodicalId":14631,"journal":{"name":"Japanese Journal of Oral Biology","volume":"9 1","pages":"257-267"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-06-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75262872","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Effects of Experimentally Accelerated or Inhibited Eruption of Rat Incisors on Tooth Formation and Maxillary and Craniofacial Bone Growth","authors":"S. Iwatsubo, H. Yagishita, T. Aoba","doi":"10.2330/JORALBIOSCI1965.43.105","DOIUrl":"https://doi.org/10.2330/JORALBIOSCI1965.43.105","url":null,"abstract":"本研究では, ラット切歯の萌出異常がエナメル質および象牙質の形成と顎顔面頭蓋骨の成長に与える影響について, 組織学的な検討を加えた。実験には雄性SD系ラットを使用し, 両側あるいは片側の上顎切歯について, (1) 切歯萌出部を切断した非咬合 (萌出促進) 群, (2) 顎骨にピン止め固定した萌出停止群, および (3) 対象となる無処置群を設けた。各実験動物には, 処置後4週の観察期間内に多重蛍光標識を施し, 屠殺後, 切歯および顎顔面頭蓋の特定の部位より組織観察標本を作製した。形態・組織観察および形態計測, EPMAによる元素分析に基づき, 以下の結論が得られた: (i) 萌出異常はエナメル質および象牙質を含む歯質形成の動力学に大きな影響を及ぼしたが, 成熟を遂げたエナメル質での形成量や石灰化度は, 萌出状態の違いによる差異は検出されなかった。 (ii) 萌出促進歯あるいは萌出停止歯を囲む歯槽窩壁では, 対照歯と類似した骨の改造現象が継続していた。 (iii) 萌出停止歯を含む前顎骨の一部では, 萌出状態に関連した形態変化を生じていたが, 顔面頭蓋骨の輪郭や構造には切歯萌出異常に関連した影響は認められなかった。","PeriodicalId":14631,"journal":{"name":"Japanese Journal of Oral Biology","volume":"24 1","pages":"105-118"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-04-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73848168","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2001-04-20DOI: 10.2330/JORALBIOSCI1965.43.189
K. Sasamoto, Y. Ninomiya
Mastication consists of coordinated movements of the jaw, tongue and cheek . The rhythm and pattern of three-dimensional jaw movements in mastication are thought to be generated by the central pattern generator (CPG) in the brain stern1,2). The CPG can be activated by stimulation of various central regions3-6) without feedback information from the peripheral sensory organs2,7,8). On the other hand, it has been demonstrated that mechanical stimulation of oral tissue can evoke a rhythmical jaw movement (RJM) resembling mastication in various mammals9-16) , although to our knowledge there have been no reports describing the pattern of the peripheral induced RJM . The purpose of the present study was to elucidate the pattern of the RJM using the electromyographic (EMG) activities of masticatory muscles evoked by oral mechanical stimulation.
{"title":"Two Types of Rhythmical Jaw Movements Produced by Mechanical Stimulation of the Oral Cavity","authors":"K. Sasamoto, Y. Ninomiya","doi":"10.2330/JORALBIOSCI1965.43.189","DOIUrl":"https://doi.org/10.2330/JORALBIOSCI1965.43.189","url":null,"abstract":"Mastication consists of coordinated movements of the jaw, tongue and cheek . The rhythm and pattern of three-dimensional jaw movements in mastication are thought to be generated by the central pattern generator (CPG) in the brain stern1,2). The CPG can be activated by stimulation of various central regions3-6) without feedback information from the peripheral sensory organs2,7,8). On the other hand, it has been demonstrated that mechanical stimulation of oral tissue can evoke a rhythmical jaw movement (RJM) resembling mastication in various mammals9-16) , although to our knowledge there have been no reports describing the pattern of the peripheral induced RJM . The purpose of the present study was to elucidate the pattern of the RJM using the electromyographic (EMG) activities of masticatory muscles evoked by oral mechanical stimulation.","PeriodicalId":14631,"journal":{"name":"Japanese Journal of Oral Biology","volume":"50 1","pages":"189-193"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-04-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84442558","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2001-04-20DOI: 10.2330/JORALBIOSCI1965.43.184
Y. Kishi, Yoshifumi Takahashi, B. Azuma, Y. Terauchi, M. Matsuo, M. Saito, T. Takahashi, J. Hasegawa, Kazuto Takahashi
This study was designed to evaluate the role of the vascular network regenerated beneath the implant interface epithelium in the prevention of infections arising from the oral cavity. We previously reported in this journal that the vascular network is regenerated from capillaries located beneath the implant interface epithelium 4 weeks after implant placement1). However, even gingivae that appear to be clinically healthy are affected by gingivitis of various grades. The soft tissue around implants, corresponding to the gingiva, is similarly affected, but cannot be correctly evaluated.
{"title":"Regeneration of Vascular Architecture beneath the Implant Interface Epithelium in Beagle Dogs under Plaque Control","authors":"Y. Kishi, Yoshifumi Takahashi, B. Azuma, Y. Terauchi, M. Matsuo, M. Saito, T. Takahashi, J. Hasegawa, Kazuto Takahashi","doi":"10.2330/JORALBIOSCI1965.43.184","DOIUrl":"https://doi.org/10.2330/JORALBIOSCI1965.43.184","url":null,"abstract":"This study was designed to evaluate the role of the vascular network regenerated beneath the implant interface epithelium in the prevention of infections arising from the oral cavity. We previously reported in this journal that the vascular network is regenerated from capillaries located beneath the implant interface epithelium 4 weeks after implant placement1). However, even gingivae that appear to be clinically healthy are affected by gingivitis of various grades. The soft tissue around implants, corresponding to the gingiva, is similarly affected, but cannot be correctly evaluated.","PeriodicalId":14631,"journal":{"name":"Japanese Journal of Oral Biology","volume":"6 1","pages":"184-188"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-04-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84702564","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2001-04-20DOI: 10.2330/JORALBIOSCI1965.43.166
H. Katsuragi, M. Ohtake, Ikuo Kurasawa, Anri Suzuki, Kazuko Saito
超還元性水の各種細菌 (11属14種) および真菌に対する殺菌効果と細胞毒性について検討した。超還元性水は, グラム陰性菌であるE. coli, P. aeruginosa, A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, およびP. gingivalisに対しては優れた殺菌効果を示したが, グラム陽性菌, 真菌, 細菌芽胞には有効な殺菌効果を示さなかった。また, このグラム陰性菌に対する殺菌効果は血清添加およびOHラジカル消去剤の添加で抑制されなかった。一方, 細胞毒性は, LD50値が33w/w%であり, 他の汎用される消毒剤に比べ毒性は軽度であった。これらの結果より, 超還元性水は有効菌種と使用範囲を適確に選択すれば消毒剤として有用であると考えられる。
对超还原性水对各种细菌(11属14种)及真菌的杀菌效果和细胞毒性进行了研究。超还原性水是革兰氏阴性菌E. coli, P. aeruginosa, A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum，以及对P. gingivalis显示出良好的杀菌效果，但对革兰氏阳性菌、真菌和细菌芽孢没有显示出有效的杀菌效果。另外，对革兰氏阴性菌的杀菌效果并未因添加血清及OH自由基消除剂而受到抑制。而细胞毒性方面，LD50值为33w/w%，与其他通用消毒剂相比，毒性较轻。根据这些结果，如果正确选择有效菌种和使用范围，超还原性水作为消毒剂是有用的。
{"title":"Bactericidal Effect against Several Genera of Bacteria and Cytotoxicity of Newly Developed Super Reductive Water","authors":"H. Katsuragi, M. Ohtake, Ikuo Kurasawa, Anri Suzuki, Kazuko Saito","doi":"10.2330/JORALBIOSCI1965.43.166","DOIUrl":"https://doi.org/10.2330/JORALBIOSCI1965.43.166","url":null,"abstract":"超還元性水の各種細菌 (11属14種) および真菌に対する殺菌効果と細胞毒性について検討した。超還元性水は, グラム陰性菌であるE. coli, P. aeruginosa, A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, およびP. gingivalisに対しては優れた殺菌効果を示したが, グラム陽性菌, 真菌, 細菌芽胞には有効な殺菌効果を示さなかった。また, このグラム陰性菌に対する殺菌効果は血清添加およびOHラジカル消去剤の添加で抑制されなかった。一方, 細胞毒性は, LD50値が33w/w%であり, 他の汎用される消毒剤に比べ毒性は軽度であった。これらの結果より, 超還元性水は有効菌種と使用範囲を適確に選択すれば消毒剤として有用であると考えられる。","PeriodicalId":14631,"journal":{"name":"Japanese Journal of Oral Biology","volume":"52 1","pages":"166-174"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-04-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75285481","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2001-04-20DOI: 10.2330/JORALBIOSCI1965.43.175
T. Aoba, Kaori Sato, Masamitsu Yamazaki, Y. Shimazu, Y. Taya, H. Yagishita
This study using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and atomic force microscopy (AFM) was undertaken to further elucidate the sequential alterations of amelogenin conformation and morphology in the process of protein aggregation. Porcine 148-residue amelogenin (called hereafter the 20 kDa amelogenin), which is the major matrix constituent in pig secretory enamel, was used as a model molecule. The results verified that the protein molecules in a monomeric state at 0°C have multiple conformational elements, whereas most of the structural elements become indiscernible in the progression of protein aggregation, except for the β-strand presumed to exist at the N-terminal region. The observations by AFM confirmed that the self-assembly process of the protein in aqueous milieu generates semispherical structures of around 20-30nm in diameter. The overall results support the theory that the programmed extracellular processing of amelogenins is directly mediated by the conserved primary structure and the resulting supramolecular aggregates. 抄録:本 研究 で は,フ ー リエ変換赤 外吸収 法(FTIR)と 原子 間力顕 微鏡(AFM)を 用 いて,ア メロゲ ニ ンが 溶 液 内で分 子間 会合体 を形 成 す る過程 に生 じる構 造 ・形 態変 化 を調 べた。 観察対 象 には,ブ タ基 質形成 期 エナ メ ル質 の主要 な基 質 タ ンパ クで あ る20kDaア メ ロゲ ニ ンを選ん だ。ア メロゲ ニ ンのFTIRス ペ ク トル 解析 か ら,溶 液 相 で単体 分子 として存在 しう る条件 下(0°C)で は二 次構造 を示 す ピー ク成分 が分離 され たが,溶 液温 度 の上昇 に伴 い,会 合体 が 形成 され る過程 で多 くの二 次構造 要素 は不明 瞭 とな った。 ただ し,N末 端 領域 に存在 す る と推 定 され る β-シー トは分離 して観察 され た。溶 液 内で形成 され た20kDaア メ ロゲ ニ ンの分子会 合体 は,そ のAFM 像 で は20-30nm径 の球 体 として特 徴 づ け られた。今 回の実験 結果 か ら}細 胞 外で のア メ ロゲニ ンの酵素切 断 に よ る低 分子化 現象 は,タ ンパ ク分 子 の一次構 造 の特質 に基 づ く分子 間会 合 によ る制御 を受 けてい る ことが示唆 さ
{"title":"Aggregation of 20 kDa Porcine Amelogenin in Solution: FTIR and AFM Analysis of the Accompanying Protein-conformational and Morphological Changes","authors":"T. Aoba, Kaori Sato, Masamitsu Yamazaki, Y. Shimazu, Y. Taya, H. Yagishita","doi":"10.2330/JORALBIOSCI1965.43.175","DOIUrl":"https://doi.org/10.2330/JORALBIOSCI1965.43.175","url":null,"abstract":"This study using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and atomic force microscopy (AFM) was undertaken to further elucidate the sequential alterations of amelogenin conformation and morphology in the process of protein aggregation. Porcine 148-residue amelogenin (called hereafter the 20 kDa amelogenin), which is the major matrix constituent in pig secretory enamel, was used as a model molecule. The results verified that the protein molecules in a monomeric state at 0°C have multiple conformational elements, whereas most of the structural elements become indiscernible in the progression of protein aggregation, except for the β-strand presumed to exist at the N-terminal region. The observations by AFM confirmed that the self-assembly process of the protein in aqueous milieu generates semispherical structures of around 20-30nm in diameter. The overall results support the theory that the programmed extracellular processing of amelogenins is directly mediated by the conserved primary structure and the resulting supramolecular aggregates. 抄録:本 研究 で は,フ ー リエ変換赤 外吸収 法(FTIR)と 原子 間力顕 微鏡(AFM)を 用 いて,ア メロゲ ニ ンが 溶 液 内で分 子間 会合体 を形 成 す る過程 に生 じる構 造 ・形 態変 化 を調 べた。 観察対 象 には,ブ タ基 質形成 期 エナ メ ル質 の主要 な基 質 タ ンパ クで あ る20kDaア メ ロゲ ニ ンを選ん だ。ア メロゲ ニ ンのFTIRス ペ ク トル 解析 か ら,溶 液 相 で単体 分子 として存在 しう る条件 下(0°C)で は二 次構造 を示 す ピー ク成分 が分離 され たが,溶 液温 度 の上昇 に伴 い,会 合体 が 形成 され る過程 で多 くの二 次構造 要素 は不明 瞭 とな った。 ただ し,N末 端 領域 に存在 す る と推 定 され る β-シー トは分離 して観察 され た。溶 液 内で形成 され た20kDaア メ ロゲ ニ ンの分子会 合体 は,そ のAFM 像 で は20-30nm径 の球 体 として特 徴 づ け られた。今 回の実験 結果 か ら}細 胞 外で のア メ ロゲニ ンの酵素切 断 に よ る低 分子化 現象 は,タ ンパ ク分 子 の一次構 造 の特質 に基 づ く分子 間会 合 によ る制御 を受 けてい る ことが示唆 さ","PeriodicalId":14631,"journal":{"name":"Japanese Journal of Oral Biology","volume":"24 1","pages":"175-183"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2001-04-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88105193","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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