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Regulation of cell dynamics and differentiation of dental epithelial stem cells during tooth development

Research Project

Project/Area Number 19K07253
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

Takahashi Masanori  自治医科大学, 医学部, 准教授 (20361074)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords歯の形成 / 切歯 / Six1 / Six4 / Masp1 / MASP3 / 上皮間葉相互作用 / Six2 / 下顎切歯 / 上顎切歯 / Six1 / Six4 / Six2 / Six転写因子 / 上皮幹細胞 / Wnt シグナル
Outline of Research at the Start

歯は、生活の質を左右する極めて重要な器官である。歯の形成は歯原基のパターン形成に始まり、上皮間葉相互作用を介した複雑な形態形成を経て完成し、一部の上皮細胞は組織幹細胞として維持される。しかしながら、歯の形成における細胞動態や幹細胞の制御機構は未だ不明の点が多い。申請者は、SIX1 転写因子がマウス切歯上皮幹細胞と中間増殖細胞に強発現すること、Six1欠損マウスでは切歯上皮プラコードの前後極性が消失することを見出した。本研究では、歯の初期形態形成と成体での歯の維持機構の解明を最終目標として、切歯原基の細胞動態制御および歯上皮幹細胞の維持・分化におけるSIXファミリー転写因子の役割に焦点を当てる。

Outline of Final Research Achievements

We examined the functional redundancy of SIX transcription factors in maxillomandibular and incisor formation in mice. Six1/Six4 double-deficient embryos showed hypoplastic maxillomandibular primordia and lacked incisors only in the upper jaw. Six1/Six2/Six4 triple-deficient embryos did not form the upper jaw. We also analyzed downstream genes regulated by Six1/Six4 by RNA sequencing using tissues from the mandibular primordium of Six1/Six4 double-deficient embryos. We found that Alx1 and Masp1 were markedly downregulated in mandibular mesenchymal cells. We also found that Nkx2.5, Lbx1 and Ckmt1 were markedly downregulated in tongue muscle progenitor cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯は、生活の質を左右する極めて重要な器官である。歯の形成は歯原基のパターン形成に始まり、上皮間葉相互作用を介した複雑な形態形成を経て完成し、一部の上皮細胞は組織幹細胞として維持される。しかしながら、顎および歯の形成における細胞動態や幹細胞の制御機構は未だ不明の点が多い。本研究で明らかにしたSIX1による下顎原基の前後極性制御、SIX1/SIX4による下顎切歯の分化制御と下流制御因子の同定、さらに、SIX1/SIX2/SIX4による上顎形成の新規制御機構は、哺乳類顔面形成の分子細胞機構の理解において学術的に意義があり、顔面形成疾患の発症機序の解明につながると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The distribution of Cdh20 mRNA demarcates somatotopic subregions and subpopulations of spiny projection neurons in the rat dorsolateral striatum2021

    • Author(s)
      Takahashi Masanori、Fukabori Ryoji、Kawasaki Hiroshi、Kobayashi Kazuto、Kawakami Kiyoshi
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 529 Issue: 16 Pages: 3655-3675

    • DOI

      10.1002/cne.25215

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Six1 is required for signaling center formation and labial-lingual asymmetry in developing lower incisors.2020

    • Author(s)
      Takahashi Masanori、Ikeda Keiko、Ohmuraya Masaki、Nakagawa Yoshiko、Sakuma Tetsushi、Yamamoto Takashi、Kawakami Kiyoshi
    • Journal Title

      Developmental Dynamics

      Volume: 0 Issue: 9 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1002/dvdy.174

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Roles of Six family transcription factors and an innate immune factor MASP3 in craniofacial development2023

    • Author(s)
      Masanori Takahashi, Takeshi Machida, Tomo Yonezawa, Tatsuya Takemoto, Takayuki Isagawa, Norihiko Takeda, Hideharu Sekine, Yasuko Noda
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Six1 is required for labial-lingual asymmetric patterning of lower incisors in mice.2019

    • Author(s)
      Takahashi, M., Ikeda, K., Takemoto, T., Hayashi, S., Ohmuraya, M., Nakagawa, Y., Sakuma, T., Yamamoto, T., Kawakami, K.
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 疾患マウスモデルを用いた腹壁閉鎖不全の分子細胞機序の解析2019

    • Author(s)
      高橋将文
    • Organizer
      自治医科大学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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