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Un odontoblaste est une cellule mésenchymateuse. Les odontoblastes sont responsables de la formation de la dentine. Ils sont situés à la périphérie de la pulpe dentaire.
Embryologiquement, les odontoblastes dérivent de la périphérie de la papille dentaire, un tissu ectomésenchymateux (lui-même initialement un tissu mésenchymateux qui a subi des transformations des crêtes neurales du mésencéphale et du rhombencéphale). À la suite d'une dernière mitose, les cellules situées à la périphérie de la papille dentaire vont se diviser en une partie plutôt interne et une partie plutôt externe (à proximité de la lame basale). Les cellules plus internes vont former les cellules de Hohl. Les plus externes vont capter des facteurs de croissance émis par les pré-améloblastes de l'autre côté de la lame basale. Ces cellules périphériques vont ainsi se différencier en pré-odontoblastes puis odontoblastes avec une polarisation du noyau (les odontoblastes deviennent cylindrique), une croissance de la cellule, une différenciation basale (prolongement odontoblastique) etc.
Les odontoblastes sont situés à la périphérie de la pulpe, juste à la limite avec la dentine. Ce sont les cellules charnières du complexe dentino-pulpaire. Chaque odontoblaste est muni d'un prolongement odontoblastique, à l'intérieur d'un canalicule dentinaire. Ce sont probablement ces prolongements qui sont responsables de la sensibilité de la dentine aux variations de température et d'humidité.
Les odontoblastes sont capables de minéraliser leur environnement, mais pas de se diviser.