乳歯の再生医療への応用を開拓する発生および細胞工学的研究

• Project/Area Number: 17659650
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthodontic/Pediatric dentistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 野中 和明 九州大学, 大学院歯学研究院, 教授 (90128067)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福本 敏 九州大学, 大学院歯学研究院, 助教授 (30264253) ; 山田 亜矢 九州大学, 大学院歯学研究院, 助手 (40295085)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2005: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: 乳歯 / 再生医療 / 組織再生能 / 骨形成誘導能 / 遺伝子診断法

Research Abstract

乳歯の歯槽骨内移植法に伴うタンパク質の発現変化の同定、タンパク質の発現変化に関連した遺伝子群の同定、乳歯硬組織の骨形成誘導能の同定などを目的とした。そこで乳歯歯髄細胞の培養法の確立とその長期保存の検討の為に、実験動物としてマウスを利用した基礎的研究を行ない、次のような新しい研究成果を得ることができた。
1.歯の硬組織などの吸収や形成に深い関わりのある転写因子のひとつであるRunx2/Cbfa1に着目した。Runx2/Cbfa1ノックアウトマウスでは、骨の形成不全と歯の発育の休止が認められる。
2.その分子機序の解明のため、人工培養中のマウス歯胚にRunx2/Cbfa1アンチセンスオリゴを投与した実験を行ったところ、胎生11日齢マウス歯胚では蕾状期までは発育できたが、その後の発育は休止した。
3.また一方胎生15日齢マウス歯胚の人工培養実験では、類骨様細胞がエナメル芽細胞や象牙芽細胞へ分化することを抑制した。
4.RT-PCR法による解析の結果、デンチンマトリックスタンパク1型、デンチンシアロリン酸タンパク、アメロゲニン、アメロブラスチンなどの遺伝子発現が著しく抑制を受けていた。対照群であるRunx2/Cbfa1アンチセンスオリゴセンスオリゴを投与した胎生15日齢マウス歯胚の人工培養実験では、これらの遺伝子発現の抑制は一切認められなかった。
これらの結果より、Runx2/Cbfa1は胎児期マウス歯胚の形成と発育に必須であることが確認された。これらの成果に基づき、現在も神経増殖因子のひとつであるNGFに着目し、細胞系と器官培養系を活用して、歯の形成における機能解析を行なっている。その研究成果も発表予定である。

Research Products

• [Journal Article] Amelogenin is a negative regulator of osteoclastogenesis via down-regulation of RANKL, M-CSF and fibronectin expression in osteoblasts (2007)
  • Author(s): Miyuki Nishiguchi, Kenji Yuasa, Kan Saito, Emiko Fukumoto, Aya Yamada, Tomokazu Hasegawa, Keigo Yoshizaki, Yoko Kamasaki, Kazuaki Nonaka, Taku Fujiwara, Satoshi Fukumoto
  • Journal Title: Archives of Oral Biology 52 Pages: 237-243
• [Journal Article] Craniofacial growth and functional change in oligodontia with ectodermal dysplasia : a case report (2007)
  • Author(s): Y.Sasaki, C Kaida, I.Saitoh, T.Fujiwara, K.Nonaka
  • Journal Title: Journal of Oral Rehabilitation 34 Pages: 228-235
• [Journal Article] The role of TGF-β signaling in regulating chondrogenesis and osteogenesis during mandibular development (2007)
  • Author(s): Kyoko Oka, Shoji Oka, Tomoyo Sasakia, Yoshihiro Ito, Pablo Bringas Jr., Kazuaki Nonaka, Yang Chai
  • Journal Title: Developmental Biology 303 Pages: 391-404
• [Journal Article] Induction of salivary kallikreins by the diet containing a sweet-suppressive peptide, gurmarin, in the rat (2006)
  • Author(s): Ayako Yamada, Yuki Nakamura, Daigo Sugita, Shinya Shirosaki, Tadahiro Ohkuri, Hideo Katsukawa, Kazuaki Nonaka, Toshiaki Imoto, Yuzo Ninomiya
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 346 Pages: 386-392
• [Journal Article] A new way of analyzing occlusion 3dimensionally. (2005)
  • Author(s): Haruaki Hayasaki et al.
  • Journal Title: Am J Orthod Dentotacial Orthop 128 Pages: 128-132
• [Journal Article] TGF-beta 3 Promotes Mesenchymal Cell Proliferation and Angiogenesis Mediated by the Enhancement of Cyclin D1, Flk-1 and CD31 Gene Expression During CUR Mouse Lip Fusion. (2005)
  • Author(s): Noriko MURAOKA et al.
  • Journal Title: Birth Defects Research Part A : Clinical and Molecular Teratology 73 Pages: 956-965
• [Journal Article] Adiponectin inhibits Toll-like receptor family-induced signaling. (2005)
  • Author(s): Noboru Yamaguchi et al.
  • Journal Title: FEBS Letters 579 Pages: 6821-6826
• [Journal Article] Type II/III Runx2/Cbfa1 is required for tooth germ development (2005)
  • Author(s): Ieyoshi Kobayashi et al.
  • Journal Title: Bone Dec 22(In press)
• [Journal Article] Current Topics in Pharmacological Research on Bone Metabolism : Osteoclast Differentiation Regulated by Glycosphingolipids (2005)
  • Author(s): Satoshi FUKUMOTO et al.
  • Journal Title: J Pharmacological Science March 14(In press)
  • NAID: 10018240300