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Expression of Tissue Inhibitors of Metalloproteinases in Developing Rat Tooth Germs
Yeon-Hee Moon(문연희),Jee-Hae Kang(강지혜),Nam-Jung Jeong(정남중),Hyun-Mi Ko(고현미),Eun-Ju Lee(이은주),Sun-Hun Kim(김선헌),Min-Seok Kim(김민석) 대한체질인류학회 2011 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.24 No.3
TIMPs는 MMPs의 자연적인 억제제로 알려진 분비 물질 군이다. 치아 발생과정 중의 조직 및 형태분화과정 동안 세포의 유기체화와 세포외 기질의 개조에 있어 빠른 변화가 수반되고 이에 MMPs와 TIMPs가 관여하리라 생각되고 있다. 본 연구는 쥐의 구치부 치아 발생 과정 중 TIMP-1과 TIMP-2의 발현 및 위치를 구명하기 위하여 시도되었다. 발생중인 구치를 포함하고 있는 흰쥐 새끼로부터 TIMPs의 발현 양상을 RT-PCR, western blot, 면역형광염색법 등의 방법을 사용하여 분석하였다. TIMP-1과 TIMP-2 mRNA와 단백질 발현 모두 모자시기 치배에서 치근기 치배로 갈수록 증가하였다. 반면 면역형광염색 양상은 약간의 차이를 보였다. TIMP-1은 분비기 법랑질모세포에서 강하게 발현되었고 아울러 기저막에서도 양성반응을 보였다. TIMP-2 역시 기저막과 분비기 법랑질모세포에서 강한 염색성을 보였으나 상아모세포에서의 염색성은 약하였고, 상대적으로 분비된 법랑기질에서 강한 양성 반응을 보였다. 한편 모자시기 치배나 주위조직에서는 TIMP-1 및 TIMP-2 모두 음성을 나타내었다. 이와 같은 독특한 TIMPs의 시공간적인 발현 양상은 TIMPs가 구치 발생 과정 동안 치아 경조직 형성을 포함한 다양한 역할을 수행할 수 있음을 시사하였다. Tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) are a family of secreted molecules that were identified as natural inhibitors of matrix metalloproteinases (MMPs). Tooth histomorphogenesis and cytodifferentiation are accompanied by rapid changes in cellular organization and remodeling of the extracellular matrix, in which MMPs and TIMPs might be expected to play significant roles. This study examined the expression and localization of TIMP-1 and TIMP-2 during the molar development of rats. The expression patterns of TIMPs were determined from Sprague-Dawley rat pups including the developing molars using RT-PCR, western blot and immunofluorescent staining. Gene and protein quantification analyses showed that both TIMPs increased from the cap stage to the root stage tooth germs. In contrast, the immunofluorescent data showed that they were expressed slight differentially. TIMP-1 was strongly expressed in secretory ameloblasts and moderate immunoreactivity was observed along the basement membrane. TIMP-2 expression was also detected in the basement membrane. Although strong immunoreactivity was observed in the secretory ameloblasts and enamel matrix itself, differentiated odontoblasts showed weak reactivity. However, little reactivity for both TIMPs were detected in the cap stage tooth germs and surrounding tissues. These distinct temporospatial expression patterns of TIMPs suggest that the TIMPs may play a variety of roles including dental hard tissue formation during molar tooth development.
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