象牙質

象牙質
歯の部分（象牙質を含む）
詳細
識別子
ラテン	象牙質
メッシュ	D003804
TA98	A05.1.03.055
TA2	937
ＦＭＡ	55628
解剖学用語 [Wikidataで編集]

象牙質（ぞうげつ、 / ˈ d ɛ n t ɪ n / DEN -tin）（アメリカ英語）または象牙質（/ ˈ d ɛ n ˌ t iː n / DEN -teenまたは/ ˌ d ɛ n ˈ t iː n / DEN -TEEN）（イギリス英語）（ラテン語：substantia eburnea）は、体の石灰化した組織であり、エナメル質、セメント質、歯髄とともに、歯の4つの主要構成要素の1つです。通常、歯冠ではエナメル質、歯根ではセメント質に覆われ、歯髄全体を取り囲んでいます。体積では、象牙質の45％はミネラルのハイドロキシアパタイトで構成され、33％は有機物、22％は水で構成されています。^{[1]外観は黄色で、エナメル質の}半透明性により、歯の色に大きな影響を与えます。象牙質はエナメル質よりも石灰化が少なく脆くはありませんが、エナメル質の支持に必要です。^[2]象牙質は、鉱物硬度のモーススケールで約3と評価されています。 ^[3]象牙質とエナメル質を区別する主な特徴が2つあります。第一に、象牙質は生涯を通じて形成されること、第二に、象牙質は敏感であり^{[4] : 125} 、象牙芽細胞の感覚機能により温度変化に対して過敏になる可能性があること、^[5]特にエナメル質が退縮して象牙質チャネルが露出した場合。

エナメル質が形成される前に、象牙質形成と呼ばれるプロセスを通じて象牙質の形成が始まり、このプロセスは歯が完全に発達した後も生涯にわたって継続されます。虫歯や歯の摩耗などの出来事も象牙質形成を開始することがあります。^{[6] [7]}

象牙質形成は歯髄の象牙芽細胞によって開始されます。象牙芽細胞は、象牙質前層と呼ばれる有機マトリックスを形成する特殊な細胞です。この象牙質前層はその後、象牙質に石灰化されます。象牙質前層の石灰化は、歯の発達中に象牙質エナメル質境界から始まり、歯髄に向かって進行します。^{[6] [7]}象牙質前層の成長と象牙質への成熟後、象牙芽細胞の細胞体は歯髄の外壁に沿って残り、象牙質内の小さな管に突出します。

象牙質前層は、90%のI型コラーゲンと10%の非コラーゲン性タンパク質（リン酸化タンパク質、プロテオグリカン、成長因子、アルカリホスファターゼなどのホスファターゼ、マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）を含む）で構成されており、この組成は象牙質に石灰化されると大幅に変化します。^[7]象牙質の組成については、「構造」のセクションを参照してください。

エナメル質と異なり、象牙質は脱灰され、組織学的研究のために染色されることがある。象牙質は、象牙細管と呼ばれる微細な管で構成されており、象牙質を通って歯髄から外側のセメント質またはエナメル質境界まで放射状に広がっている。^[8]象牙細管は、歯冠部の象牙質エナメル境界（DEJ）または歯根部の象牙質セメント質境界（DCJ）から歯髄の外壁まで伸びている。 ^[9]象牙質の外表面から歯髄に最も近い領域まで、これらの細管はS字型の経路をたどる。細管の直径と密度は、歯髄の近くで最大になる。^{[10] ：152}内側から最外表面に向かって細くなっており、歯髄の近くでは直径が2.5 μm、象牙質の中央では1.2 μm、象牙質エナメル境界では0.9 μmである。象牙質細管は、象牙質と象牙質の間を走る細い管状の組織で、象牙質と象牙質の間に挟まれて分布している。象牙質は、象牙質と象牙質の間^を走る細い管状の組織で構成され^ている^...象牙細管には、かつて象牙質を形成し、維持していた象牙芽細胞の細胞質伸展部が含まれています。象牙芽細胞の細胞体は、象牙質の内側に沿って、象牙質前層の層に並んでおり、歯髄の周辺境界も形成しています^[12]象牙細管があるため、象牙質にはある程度の透過性があり、痛みの感覚や虫歯の発生率を高める可能性があります。象牙質過敏症の最も有力な理論は、象牙質液の変化がプロセスに関連していること、つまり一種の流体力学的メカニズムによるものであると示唆しています。^{[9] [13]}

象牙質は骨のような基質で、多孔質で黄色を帯びた物質です。重量で70～72%の無機物（主にハイドロキシアパタイトと一部の非晶質アモルファスリン酸カルシウム）、20%の有機物（90%がコラーゲンタイプ1で、残りの10%が象牙質特異的タンパク質を含む基質）、8～10%の水（ミネラルの表面または結晶の間に吸着されている）で構成されています。^{[6] [14]}象牙質はエナメル質よりも柔らかいため、より急速に腐食し、適切に処理しないと重度の虫歯になりやすいですが、弾力性があるため、エナメル質の良い支持材となります。その柔軟性により、もろいエナメル質が破損するのを防ぎます。

一次石灰化と二次石灰化の両方が起こり、結晶が完全に融合した領域は、象牙質の染色部分で明るい丸い領域として現れ、球状象牙質とみなされます。対照的に、象牙質の染色部分で暗い弧状の領域は、球間象牙質とみなされます。これらの領域では、象牙質前質内で一次石灰化のみが起こり、象牙質の球状体は完全に融合していません。したがって、球間象牙質は球状象牙質よりもわずかに石灰化が進んでいません。球間象牙質は、特に歯冠象牙質、象牙質エナメル境界（DEJ）の近く、および特定の歯の異常、たとえば象牙質形成不全症で顕著です。^[9]

象牙質の異なる領域は、その構造の違いによって認識できます。最も外側の層はマントル象牙質層と呼ばれ、歯冠に存在します。この層は、エナメル質と象牙質の境界に垂直に見られるコラーゲン繊維などのさまざまな特徴の存在によって識別でき、エナメル質に比べてわずかに石灰化が少ない（約 5%）。象牙質は、マトリックス小胞（「象牙芽細胞、骨芽細胞、および一部の軟骨細胞によって分泌されるハイドロキシアパタイトを含む膜で囲まれた小胞。象牙質、骨、および石灰化軟骨の石灰化プロセスの核形成中心として機能すると考えられている」）の存在下で石灰化します。^[15]この領域の象牙質細管は豊富に分岐しています。

歯の根には、象牙質の周囲の硝子層と、その下の歯冠の顆粒層という、形態的に区別できる 2 つの外層があります。顆粒層は、この領域で象牙細管が分岐してループ状になっているため、黒ずんだ顆粒状の外観をしています。この外観は根の象牙質に特有で、冠部象牙質と根部象牙質の形成速度の違いによるものと考えられます。起源が不明瞭な硝子層は、顆粒層とは異なり、幅が最大 20 μm の透明な層です。歯周組織の再生中に臨床的に重要な意味を持つことがあります。

歯髄周囲象牙質は象牙質の大部分を占め、構造は概ね一定です。周辺部では石灰化が不完全であるのに対し、中心部では石灰化前線が進行中の石灰化を示しています。

象牙質の最内層は象牙前質と呼ばれ、石灰化の前に形成される最初の象牙質基質である。ヘマトキシリンとエオシンで染色すると淡い色で識別できる。ここに象牙芽細胞突起が存在するため、基質成分が分泌される。象牙前質の幅は、沈着速度に応じて10～40μmである。^{[4] : 134–137}

象牙質形成の過程で、象牙芽細胞はDEJから歯髄の外側のライニングへと退却し、細胞質の延長で満たされた微小管を残し、その代わりに管間象牙質（ITD）を沈着させる。^[16] ITDは象牙質の大部分を構成し、骨と同様に、タブレット状のハイドロキシアパタイト ナノ粒子がコラーゲン繊維を包んだマトリックス複合体である。石灰化したコラーゲン繊維は、象牙質微小管の方向に対して垂直に配向した層状に配列されている^{[17] [18]} 。象牙質微小管は、優先配向がなく、支持コラーゲン繊維を欠いた1〜2μmの厚さのハイドロキシアパタイトタブレットの層である管周象牙質（PTD）で裏打ちされている。^[19]

ITD 内のハイドロキシアパタイト タブレットは、タブレットとコラーゲン繊維との密接な相互作用により、結晶学的な c 軸に沿って圧縮されていることがわかりました。コラーゲン繊維と平行に並んだタブレットは、約 90 MPa の圧縮応力が大幅に増加し、亀裂が形成されるためには、まず引張応力がこの残留圧縮応力を克服する必要があります。一般的な咀嚼応力は 40 MPa を超えないため、^[20] ITD は通常の日常使用中に亀裂が形成されるのを防ぎ、亀裂を象牙質管に垂直に偏向させ、歯髄から遠ざけるのに役立ちます。^{[18] [21]}

象牙質の非弾性変形は、主に微小亀裂によって起こる。象牙質内の亀裂伝播は、ITD 層の界面に沿って優先的に進む。PTD 以降、ハイドロキシアパタイト タブレットは優先的に配向されておらず、圧縮残留応力が低いため、微小管が亀裂開始部位として作用する。これは、圧縮時には微小管に斜交平行のせん断微小亀裂が形成され、引張時にはリング状の微小亀裂が形成されることで現れる。大きな亀裂の先端は応力集中を引き起こし、その前方にある微小管の周囲に微小亀裂を発生させ、エネルギーを消費してさらなる損傷を防ぐ。微小亀裂と大きな亀裂の不完全な連結によっても「亀裂のない靭帯」が形成され、大きな亀裂を止めるのに役立つ。^[22]これと比較して、エナメル質は同じ破壊抵抗を示さず、DEJ を横切る亀裂は通常約 10 μm 以内で止まる。^[23]残留応力とITD石灰化コラーゲン繊維の垂直配向の組み合わせにより、微小管方向に沿った破壊靭性と疲労耐久限界が大幅に向上します。 ^[18]

象牙質は一次象牙質、二次象牙質、三次象牙質の3種類に分類されます。^{[24] [25]}二次象牙質は歯根が完全に形成された後に形成される象牙質の層です。三次象牙質は、う蝕や摩耗などの刺激の結果として形成されます。^[26]

歯の中で最も目立つ象牙質である原生象牙質は、エナメル質と歯髄腔（象牙質エナメル質境界付近）の間にあります。エナメル質に最も近い外層は、外套象牙質として知られています。この層は、原生象牙質の残りの部分とは異なります。外套象牙質は、新たに分化した象牙芽細胞によって形成され、一貫して 15～20 マイクロメートル（μm）幅の層を形成します。原生象牙質とは異なり、外套象牙質はリン酸化を欠き、コラーゲン原線維が緩く詰まっており、石灰化が少なくなっています。その下には、象牙質層の大部分を構成するより石灰化された象牙質である歯髄周囲象牙質があり、外套象牙質の後に象牙芽細胞によって分泌されます。歯髄周囲象牙質は、歯根形成が完了する前に形成されます。

新しく分泌された象牙質は未石灰化で、象牙質前質と呼ばれます。象牙質よりも染色が弱いため、ヘマトキシリンおよびエオシン染色切片で簡単に識別できます。通常、10〜47μmで、象牙質の最も内側の領域を覆っています。未石灰化で、コラーゲン、糖タンパク質、プロテオグリカンで構成されています。骨の類骨に似ており、象牙質形成が起こっているときに最も厚くなります。^[1]

二次象牙質（不定象牙質）は、歯根形成が完了した後、通常は歯が萌出して機能するようになった後に形成されます。一次象牙質よりも成長ははるかに遅いですが、成長の漸進性は維持されます。一次象牙質と構造は似ていますが、沈着は必ずしも歯髄腔の周囲に均一ではありません。二次象牙質は、高齢の歯では歯髄が露出するのを防ぐ役割を果たす冠状歯髄腔の天井と底に多く見られます。二次象牙質は外部刺激に反応して形成されるものではなく、一次象牙質と非常によく似ています。この象牙質の成長により、加齢とともに歯髄腔のサイズが縮小します。これは臨床的には歯髄退縮と呼ばれ、そのため若い患者の窩洞形成では歯髄が露出するリスクが高くなります。このような場合、直接歯髄覆蓋などのさまざまな治療法で歯髄を治療できます。以前は、覆髄処置の後にステンレス スチール製の歯冠を装着すると最も効果的であると考えられていましたが、この処置はほとんどの場合、子供には不要です。歯の寿命にとって重要なエナメル質を不必要に除去する必要があるためです。接着歯科では、歯の構造の損失を最小限に抑える保存的修復技術が使用できるため、これを使用する必要があります。乳歯列のスペースを維持するために、歯髄を露出させないように努めます。

第三象牙質は、虫歯や摩耗などの外部刺激に対する反応として形成される象牙質である。^[27]これには2つのタイプがあり、反応性象牙質では既存の象牙芽細胞から象牙質が形成され、修復性象牙質では元の象牙芽細胞の死により、歯髄前駆細胞から新たに分化した象牙芽細胞様細胞が形成される。第三象牙質は刺激によって直接影響を受けた象牙芽細胞によってのみ形成されるため、その構造と構成は刺激の強度と持続時間に依存する。例えば、刺激が虫歯病変である場合、細菌代謝物と毒素の分化により、象牙質が広範囲に破壊され、歯髄が損傷を受ける。したがって、第三象牙質はまばらで不規則な管状パターンといくつかの細胞封入体とともに急速に沈着するため、この場合は「骨象牙質」と呼ばれる。骨象牙質は、ビタミンA欠乏症の発達過程において見られる。しかし、刺激があまり活発でない場合は、より規則的な管状のパターンで、細胞封入体はほとんど見られず、ゆっくりと形成される。^[28]第三象牙質の形成速度も霊長類の種によって大きく異なる。^[27]

象牙質硬化症または一次象牙質の透明象牙質硬化症は、象牙質細管の石灰化を特徴とする歯の構造の変化です。これは、虫歯や摩耗による象牙質の損傷の結果として、または通常の老化プロセスの一部として発生する可能性があります。

象牙 は固体の象牙質である。象牙質細管の構造は、象牙質の多孔性 と弾力性の両方に貢献している。象牙は薄いエナメル質の蓋でできており、すぐに摩耗して象牙質が露出する。人間の象牙質が露出すると、歯が敏感になる症状を引き起こす。象牙質は歯に存在することで最もよく知られているが、初期の脊椎動物では、体の大部分を覆う真皮骨格の重要な部分であり、^{[29] [30] [31] 、今日でも}シーラカンスなどのいくつかの分類群に残っている。^[32]

象牙質はエナメル質より柔らかいため、エナメル質よりも早く摩耗します。一部の哺乳類の歯、特に馬、鹿、ゾウなどの草食動物はこの現象を利用しています。多くの草食動物では、歯の咬合面は象牙質とエナメル質が交互になった領域で構成されています。不均一な摩耗により、歯の表面（通常は臼歯）に鋭いエナメル質の隆起が形成され、歯が機能している間はその隆起が残ります。草食動物は噛む（咀嚼する）ときに臼歯をすり合わせ、隆起が硬い植物質を切り裂くのに役立ちます。

異節類ではエナメル質は一般的に存在せず、代わりに歯は正歯牙質と血管歯牙質が交互に重なって構成されています。^[33]

象牙質に似た物質が、サメやその他の軟骨魚類の真皮歯を構成する硬い物質を形成します。

• 象牙質形成
• 象牙質形成不全症
• 象牙芽細胞
• 歯の発達

Scholia には象牙質のプロファイル (Q189637) があります。

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