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歯の再生を目指した新規小分子化合物による歯原性上皮細胞分化誘導法の開発

Research Project

Project/Area Number 13J06802
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 矯正・小児系歯学
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

成瀬 正啓  東北大学, 歯学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords細胞分化 / 小分子化合物 / 歯の発生 / 遺伝子発現
Outline of Annual Research Achievements

国民の再生医療に対する期待は高く、歯科領域においても、歯の再生技術の開発が注目されている。本研究は、歯の再生の実現化に向け、臨床応用可能なヘッジホッグ(Hh)シグナル作動小分子化合物を用いた歯原性細胞制御技術開発を目的とする。
本年度は、昨年度で解析した歯原性上皮細胞での結果をふまえ、歯原性間葉細胞の増殖にどのような影響を与えるかを、象牙芽細胞特異的マーカー遺伝子であるDentin Sialophosphoprotein (Dspp)を指標として検討した。歯原性間葉細胞株mDP培養培地に小分子化合物を添加、4日間培養後のRNAを回収し、リアルタイムPCR法を用いてDspp遺伝子の発現変化を解析した。その結果、小分子化合物はDsppの遺伝子発現を増強させた。象牙芽細胞と間葉系幹細胞より分化する骨芽細胞は類似した分化様式をもつ。そこでRunx2、Ostrix/Sp7、Osteopontinといった骨芽細胞分化マーカー遺伝子の発現も検討したところ、有意な遺伝子発現変化は認められなかった。以上の結果より、小分子化合物は歯原性間葉細胞に対し象牙芽細胞分化誘導能を有していることが示された。生体内での硬組織の添加には象牙芽細胞による基質の石灰化が必須と考えられる。そこで小分子化合物の石灰化誘導能を検討するため石灰化誘導培地に小分子化合物を添加した培地を用い、5日間培養した。培養細胞は細胞外に沈着したカルシウム沈着の染色するため,アリザリンレッド染色を行なった。その結果、小分子化合物が強力に石灰化誘導に作用していることが示された。
本研究で用いた小分子化合物の特性は、歯の再生に応用可能な基盤的知見となり、発生段階でSHHが重要な役割を演じる他の器官(毛根、味蕾、神経、唾液腺、乳腺、腎臓、肺等)の再生にも応用可能であり、歯を含めた再生医療技術の開発に繋がることが期待できる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Novel Hedgehog Agonists Promote Osteoblast Differentiation in Mesenchymal Stem Cells2015

    • Author(s)
      Takashi Nakamura, Masahiro Naruse, Yuta Chiba, Toshihisa Komori, Keiichi Sasaki, Masahiro Iwamoto, Satoshi Fukumoto
    • Journal Title

      Journal of Cellular Physiology

      Volume: 230(4) Issue: 4 Pages: 922-929

    • DOI

      10.1002/jcp.24823

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Hedgehog Agonists Regulate Dental Mesenchymal Cell Proliferation and Differentiation2015

    • Author(s)
      Masahiro Naruse, Kan Saito, Satoshi Fukumoto, Takashi Nakamura
    • Organizer
      93rd General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      ボストン、(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2015-03-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel Compounds Mimic Hedgehog Activity and Promote Osteoblast Differentiation in C3H 10T 1/2 Cells and Osteoblastic Cells from Runx2-Deficient Mice2013

    • Author(s)
      Takashi Nakamura, Satoshi Fukumoto, Masahiro Iwamoto, Tomoko Ikeuchi, Toshihisa Komori, Masahiro Naruse, Aya Yamada
    • Organizer
      ASBMR 2013 ANNUAL MEETING
    • Place of Presentation
      アメリカ(ボルチモア)
    • Year and Date
      2013-10-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel Hedgehog Agonists Regulate Dental Epithelial Cell Proliferation and Differentiation2013

    • Author(s)
      Masahiro Naruse, Satoshi Fukumoto, Mariko Ono, Tomoko Ikeuchi, Yuta Chiba, Takashi Nakamura
    • Organizer
      ASBMR 2013 ANNUAL MEETING
    • Place of Presentation
      アメリカ(ボルチモア)
    • Year and Date
      2013-10-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯胚形成におけるビタミンDの役割2013

    • Author(s)
      池内友子、千葉雄太、成瀬正啓、新垣真紀子、中村卓史、福本 敏
    • Organizer
      第51回日本小児歯科学会大会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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