The Immunohistochemical Expression of Collagens and the Morphogenesis in the Developing Mandible of Human Embryos and Fetuses

배자와 태아에서 하악골의 형태발생 및 교원질 발현에 관한 면역조직화학적 연구

Underlying malocclusions and dentofacial deformities are often related to variations in the craniofacial development. Type I and type II collagens are considered the major collagens of bone and cartilage respectively. Monitoring the patterns of those protein expressions during development will Provide a basis for the understanding of normal and abnormal growths. This study was undertaken to investigate the morphogenetic changes and the expression patterns of type I and II collagen proteins involved in the developing mandible of human embryos and fetuses. 50 embryos and fetuses were studied with Hematoxylin and Eosin, Alcian, blue-PAS, Masson Trichrome, md Immunohistochemical stains. The results were as follows : 1. A 13.5 mm embryo showed the stomatodeum with dental lamina, maxillary and mandibular processes. Meckel's cartilage appeared in the mandibular arch of a 20.5 mm embryo. New bone formation was bilaterally initiated at the outer side of middle portion of Meckel's cartilage of 22-38 mm embryos. 2. Meckel'cartilage was resorbed at the 15th week fetus. The endochondral ossification was observed where there was direct replacement of cartilage by bone. Meckel'cartilage disappeared and membraneous ossification were observed at the 25th week. 3. Before the appearance of Meckel's cartilage, the expression of type I collagen was moderate at the odontogenic epithelium of maxillary & mandibular process, but mild for the expression of type II collagen. 4. During the appearance of Meckel's cartilage and new bone formation, the immunoactivity of type II collagen was more expressed than type I collagen at the Meckel's cartilage and new bone. 5. During intrarmembranous bone formation, the expression of type II collagen was rare in the bony trabeculae. There was a switch for the expression of collagens from type II to type I during the appearance of Meckel's cartilage.

치아 위치에 영향을 미치는 악안면의 성장 발육에서 Meckel 연골발생전 후의 하악골 형성과정과 교원 단백질 분포 및 발현 정도를 알아보고자 좌고를 측정하여 태령을 결정한 후 4주부터 38 주까지 50 례의 배자와 태아를 대상으로 통법에 따른 조직절편을 제작하였으며 Hematoxylin과 Eosin, Alcian blue-PAS와 Goldner의 Masson Trichrome 염색, 그리고 제 1 형과 제 2 형 교원 단백질에 대한 면역조직화학 염색을 시행하였다. 좌고 20.5 mm 배자에서 Meckel 연골이 출현하였으며, 좌고 22 mm에서 38 mm까지 하악골 외방에 신생골을 형성하고, 좌고 60 mm태아에서 Meckel 연골이 점유하던 공간이 신생골로 채워져 연골내골화가 뚜렸하게 관찰되었으나, 좌고 240 mm에서 Meckel 연골이 거의 소실되었다. 교원질에 대한 면역 염색결과에서 Meckel 연골 출현전 제 1 형 교원질 발현은 주로 상, 하악돌기의 구강상피에 국한되어 관찰되었고 제 2 형 교원질 발현은 상대적으로 약간 적었다. Meckel 연골 출현 및 신생골 형성시기는 제 1 형 교원질이 주로 치제상피와 신생골에서 약양성의 발현을 보였으며 Meckel 연골 및 신생골에서는 제 1 형보다 제 2 형의 교원질이 많이 발현되었다. 막내골화시기에는 제 1 형 교원질이 골아세포 및 골기질에서 중등도로 발현되었으나, 제 2 형에서는 경미하게 나타나 Meckel 연골형성전 후 제 2형에서 제 1 형으로 발현 전환이 있었다.