| Project/Area Number |
22K10019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
細矢 明宏 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70350824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉羽 邦彦 新潟大学, 医歯学系, 教授 (30220718)
荒川 俊哉 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40306254)
建部 廣明 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (40638293)
溝口 利英 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (90329475)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 歯根膜幹細胞 / Gli1 / alpha-SMA |
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| Outline of Research at the Start |
歯槽骨を再生する骨芽細胞は、歯根膜に存在する組織幹細胞から分化することが知られている。従って、歯根膜幹細胞を効率的に骨芽細胞へ分化させることが可能となれば、幹細胞に注目した再生療法の開発につながると考えられる。そこで本研究では歯根膜幹細胞を株化し、これを用いて歯根膜幹細胞における骨芽細胞の分化促進因子を検索する。さらに、明らかになった分化促進因子を歯槽骨欠損部へ応用する実験を行い、歯根膜幹細胞の自己修復・再生能を賦活化する治療法の開発を最終的な目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯根膜に多分化能を有する間葉系幹細胞（歯根膜幹細胞）が存在することが明らかにされているが、この細胞の局在ならびに骨芽細胞への分化メカニズムは不明な点が多い。近年、α-平滑筋アクチン (SMA)、Axin2、Gli1、レプチン受容体 (LepR) を発現する歯根膜細胞が、組織修復時に骨芽細胞へ分化することが示されている。
私達はこれまで、タモキシフェン誘導性Gli1-CreERT2/ROSA26-loxP-stop-loxP-tdTomato (iGli1/Tomato)マウスを用いた細胞系譜解析から、Gli1陽性歯根膜細胞が歯の矯正移動時（Seki Y et al., Bone 166:116609, 2023）ならびに抜歯後（Fujii S et al., Bone 173:116786, 2023）に歯槽骨を形成する骨芽細胞へ分化することを明らかにした。また、この分化過程において、Gli1陽性細胞自身が産生するBMPsが骨芽細胞分化に直接的に関与することを示した（Seki Y et al., J Oral Biosci 66:373-380. 2024）。
また、α-SMA陽性細胞が、歯の発生過程において歯槽骨側の歯小嚢に局在することを見いだした。そこでiα-SMA/Tomatoマウスを作製し、歯根形成開始前の生後1日齢にタモキシフェンを投与したところ、α-SMA/Tomato陽性細胞はほとんど増殖しなかったが、歯根形成開始後の生後7日齢に投与すると活発な増殖能をもつことが明らかになった。また、細胞系譜解析から、α-SMA陽性細胞の子孫細胞の一部は歯槽骨の骨芽細胞へ分化することが示された（Takebe H et al., Cell Tissue Res 399:119-127, 2025）。現在、Gli1ならびにα-SMA陽性歯根膜細胞の株化と、樹立した株化細胞の幹細胞性を検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Gli1、α-SMA、Axin2、Leptin受容体を発現する歯根膜細胞の分化過程を、タモキシフェン誘導性Cre/loxPシステムにより追跡できる4種類のマウスを作製または購入した。また、これらのマーカー遺伝子を発現する細胞が骨芽細胞分化能を有することを形態学的に明らかにした。現在、それぞれのマーカー遺伝子を指標として、株化細胞の樹立と、その幹細胞性を確認しているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯根膜幹細胞に対するマーカー遺伝子を発現する細胞がタモキシフェン投与後にTomato蛍光を発する4種類のマウスと、p53欠損マウスを掛け合わせ、これらのマウスから得た歯根膜幹細胞を株化する。株化細胞の幹細胞性を確認し、株化歯根膜幹細胞を樹立する。また、in vivoへの移植実験により、どの歯根膜幹細胞が骨芽細胞分化能が高いかを評価する。
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