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Elucidation of the regulatory mechanism of ameloblasts by lipid mediators and the etiology due to their destruction.

Research Project

Project/Area Number 21K09832
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research InstitutionIwate Medical University

Principal Investigator

OTSU Keishi  岩手医科大学, 歯学部, 特任教授 (60509066)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原田 英光  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70271210)
池崎 晶二郎  岩手医科大学, 歯学部, 講師 (00849276)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsエナメル質 / 石灰化 / 脂質 / LPA / 細胞極性 / 細胞接着 / エナメル芽細胞 / RhoA / リン脂質 / 歯 / 成熟期エナメル芽細胞 / エナメル / Rho
Outline of Research at the Start

成熟期エナメル芽細胞はエナメル質の石灰化を担い、その異常は低石灰型エナメル質形成不全を引き起こす。近年その原因として、遺伝的・環境的要因による代謝障害が挙げられているが、脂質代謝とエナメル質石灰化との関係は不明である。本研究では、成熟期エナメル芽細胞におけるLPA-LPA6シグナルの役割を解明するとともに、このシグナルとエナメル質石灰化機構との関係を調査する。本研究は、脂質という新たな視点から、歯の発生・硬組織形成メカニズムの解明を目指すものであり、エナメル質研究の新しい研究分野を開拓するとともに、エナメル質形成不全の病態解明、診断・予防・治療法の開発に新展開をもたらすと考える。

Outline of Final Research Achievements

Maturation stage ameloblast (mAB) are responsible for the calcification during enamel formation. This study aims to elucidate the role and regulatory mechanisms of lysophosphatidic acid (LPA), a lysophospholipid mediator, in mABs. In mouse mABs, LPA receptor 6 (LPA6) and LPA synthesizing enzymes are strongly expressed. In systemic LPA6 knockout (KO) mice, abnormalities in morphology and polarity, formation of cyst-like structures, and reductions in active RhoA and cell adhesion molecule expression were observed. These results demonstrate that the LPA-LPA6 signaling plays a critical role in maintaining cell morphology and polarity, thereby significantly contributing to enamel calcification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はこれまで注目されていなかった脂質の重要性に着目し、成熟期エナメル芽細胞・エナメル質石灰化との関係を明らかにした。本研究成果を基盤に今後LPA-LPA6シグナルと成熟期エナメル芽細胞、エナメル質石灰化の関係がより明らかとなれば、エナメル質形成不全の病因解明や発症リスク予想、予防のための遺伝子治療・創薬開発に向けた新たな分子ターゲットを提示することができる。エナメル質は再生しない組織であるため、その形成過程で異常を未然に防ぐことは重要である。本研究の成果をもとに早期発症リスク予測が可能となれば、重度齲蝕の早期診断・治療が可能となり、臨床分野に対しても大きな波及効果を及ぼすと期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Energy metabolic shift contributes to the phenotype modulation of maturation stage ameloblasts2022

    • Author(s)
      Arai Haruno、Inaba Akira、Ikezaki Shojiro、Kumakami-Sakano Mika、Azumane Marii、Ohshima Hayato、Morikawa Kazumasa、Harada Hidemitsu、Otsu Keishi
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 13 Pages: 1062042-1062042

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.1062042

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LPA6-RhoA signals regulate junctional complexes for polarity and morphology establishment of maturation stage ameloblasts2022

    • Author(s)
      Inaba Akira、Harada Hidemitsu、Ikezaki Shojiro、Kumakami-Sakano Mika、Arai Haruno、Azumane Marii、Ohshima Hayato、Morikawa Kazumasa、Kano Kuniyuki、Aoki Junken、Otsu Keishi
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 64 Issue: 1 Pages: 85-92

    • DOI

      10.1016/j.job.2022.01.004

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エネルギー代謝シフトによる成熟期エナメル芽細胞フェノタイプ決定2023

    • Author(s)
      大津圭史, 荒井春乃, 稲葉陽, 池崎晶二郎, 熊上-坂野深香, 東根まりい, 森川和政, 原田英光
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 成熟期エナメル芽細胞の酸性環境構築メカニズムの解明と破骨細胞との比較細胞学2023

    • Author(s)
      大津圭史, 池崎晶二郎, 後藤(松元, 奈緒美, 中西(松井)真弓, 依田浩子, 大島勇人, 原田英光
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会(招待講演)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ENVIRONMENTAL OXYGEN REGULATES DENTAL EPITHELIAL STEM CELL PROLIFERATION VIA ENERGY METABOLIC-EPIGENETICS INTERPLAY2023

    • Author(s)
      Keishi Otsu, Shojiro Ikezaki, Hidemitsu Harada
    • Organizer
      ISSCR 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of Hypoxia on Slow-Cycling Dental Epithelial Stem Cells: Insights into the Role of Histone Acetylation2023

    • Author(s)
      Keishi Otsu, Shojiro Ikezaki, Hidemitsu Harada
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] MIHの病因解明に向けた低酸素環境が成熟期エナメル芽細胞に及ぼす影響の解析2022

    • Author(s)
      荒井春乃, 稲葉 陽, 大津圭史, 森川和政
    • Organizer
      第40回日本小児歯科学会北日本地方会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 低酸素環境が成熟期エナメル芽細胞に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      荒井春乃, 稲葉陽, 池崎晶二郎, 熊上深香, 東根まりい, 森川和政, 原田英光, 大津圭史
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] エナメル芽細胞におけるLPA6シグナルの役割2022

    • Author(s)
      稲葉陽, 池崎晶二郎, 熊上(坂野)深香, 荒井春乃, 東根まりい, 大島勇人, 森川和政, 可野邦行, 青木淳賢, 大津圭史, 原田英光
    • Organizer
      第127回日本解剖学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] エナメル芽細胞におけるLPA-LPA6シグナルの機能的役割2022

    • Author(s)
      稲葉陽、荒井春乃、森川和政
    • Organizer
      39回日本小児歯科学会北日本地方会大会および総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 成熟期エナメル芽細胞におけるLPA6シグナルの機能的役割2021

    • Author(s)
      稲葉陽、荒井春乃、森川和政
    • Organizer
      第59回日本小児歯科学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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