歯根膜の恒常性の維持や再生に関わる細胞機能に関係する新規遺伝子の同定

• Project/Area Number: 18791603
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Periodontal dentistry
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 高田 貴虎 Showa University, 歯学部, 助教 (20384323)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 歯根膜細胞 / BMP / 骨芽細胞様分化 / アンタゴニスト / 培養ヒト歯根膜細胞 / 骨分化 / BMP-2 / PDGF-BB / BMPアンタゴニスト

Research Abstract

本年度は培養ヒト歯根膜細胞の骨芽細胞様分化におけるBMP-2/4の関与と、リコンビナントBMPアンタゴニストであるGremlin とFollistatinがこの細胞の骨芽細胞様分化に及ぼす作用の検討を行い、以下に示す結果を得た。
(1)培養ヒト歯根膜細胞(HPL cells)を骨分化誘導培地(ODM)で1-14目間培養すると、Alkalinephosphatase (ALP)活性の上昇と石灰化結節の形成および骨芽細胞マーカーであるALP, Osterix,Runx2,Osteopontinの遺伝子発現が促進され、またBMP-4の遺伝子発現が上昇した。さらに、抗BMP-2/4抗体(50μg/ml)の同時刺激はODMが誘導するALP活性と石灰化結節の形成の促進を有意に抑制した。
(2)BMPアンタゴニストであるGremlin (10μg/ml)とFollistatin (10μg/ml)のリコンビナント蛋白それぞれの同時刺激は共に、ODMが誘導するALP活性と石灰化結節の形成の促進を有意に抑制した。
これらの結果から、ODMはHPL cellsの骨芽細胞様分化を促進するが、これには内因性のBMP-2/4が部分的に関与しており、一方BMPアンタゴニストであるGremlin と Follistatin は ODMが促進する骨芽細胞様分化を抑制的に制御することが明らかになった。したがって、前年度の研究成果と併せて考えると、歯根膜細胞は、恒常的にTwistとBMPアンタゴニストであるGremlin と Follistatinを産生して自らの骨芽細胞様分化を抑制的に制御していると考えられる。また、この細胞の骨芽細胞様分化誘導過程でTwistとこれらのBMPアンタゴニストの発現はそれぞれ促進・抑制され、この分化を調節している可能性がある。