歯特異的マイクロRNAの同定とその機能解析

Research Project

Project/Area Number	22792035
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Orthodontic/Pediatric dentistry
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	田中康二朗 Tohoku University, 大学病院, その他 (90451608)
Project Period (FY)	2010 – 2012
Project Status	Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help	¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2010: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	マイクロRNA / 歯胚形成 / in situ hybridization / 細胞増殖 / ヘミチャネル形成 / ATP
Research Abstract	本研究の目的は、歯特異的なマイクロRNA(miRNA)の同定と機能解析を行うことである。歯冠の形態形成過程におけるmiRNAの発現変化の包括的解析のためmiRNAチップ解析を行い、200種のmiRNA中、57において発現が大きく減少する特徴的な発現パターンを確認した。そこから歯胚形成に重要な役割を担うGja1と関与し、発現の減少が認められたmiR-1を解析対象とした。miR-1の局在をin situ hybridization法で確認したところ、胎生16.5日齢マウス臼歯歯胚の歯堤およびcervical loopに強い発現を認めた。またmiR-1に発現制御されると考えられるCx43の発現を確認したところ、miR-1と相反する領域に発現を認めた。miR-1ノックダウンプローブを導入したSF2では、Cx43の発現が増強された。さらにBrdU取り込み法を用いて細胞増殖測定を行ったところ、miR-1ノックダウンプローブを導入したSF2では細胞増殖が低下し、Cx43の発現が増強されヘミチャネル形成されて、ATPリリース量が増加することが確認された。以上の結果は、マウス歯胚においてmiR-1の発現量がcx43の発現をコントロールしATPの細胞内からの放出を調節することによりmiR-1が歯胚形成において重要な役割を担う可能性を示唆し、miR-1がCx43の発現調節を行うことにより、細胞増殖を抑制し、増殖から分化へと切り替える機能と関連があることを示唆している。興味深い事に、miR-1の標的分子であるCx43の変異は眼歯指異形成症を引き起こし、歯の形成異常を示すことが報告されている。したがってmiR-1の同定によって、眼歯指異形成症の発症メカニズムの解明が進展するだけでなく、miR-1を用いた遺伝子治療や歯の再生医療における歯冠形態形成制御を目的としたmiRNA応用への発展が期待できる。