Analysis of molecular mechanisms of organ size and morphogenesis for dental regenerative medicine
| Project/Area Number |
22K10079
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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 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
大島 正充 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 准教授 (00548307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生田目 大介 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10910218)
松香 芳三 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90243477)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 歯 / 器官発生 / 線維芽細胞増殖因子 / 歯の再生 / 器官再生 / 形態形成 |
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| Outline of Research at the Start |
歯や唾液腺、毛髪などの外胚葉性器官を中心とした「器官再生医療」の技術開発はめざましく、発生メカニズムを利用した機能的な器官再生が可能なフェーズに進んでいるものの、再生器官のサイズや器官固有の形態を完全に制御しうるには至っていない。
そこで本課題の目標は、究極の補綴治療としての歯および顎口腔器官の再生技術の発展に向けて、これまでに報告のない線維芽細胞増殖因子群（FGFs）が顎口腔器官の発生や形態形成に及ぼす影響を解明することにより、歯や唾液腺などの器官形成の統合的理解と分子生物学的な応用を推進し、現在の再生器官に欠如している器官サイズ・形態形成の制御技術の開発に繋げる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究計画に沿って実験を行い、以下の研究成果を得た。
1) 器官発生における未解明な線維芽細胞増殖因子群（FGFs）の抽出と局在解析：同一個体内（顎骨内）に存在する乳歯および永久歯のサイズ・形態的相違に着目し、発生期のイヌ乳歯・永久歯歯胚を比較した遺伝子発現データベースを作成して未報告のFGFs候補遺伝子を探索した。両歯胚の発現遺伝子の比較から、歯胚発生においてFGF2ならびにFGF14を抽出しており、in situ hybridizationにて発現局在を解析した。永久歯歯胚の未分化上皮組織においてFGF14の局在化が認められており、乳歯歯胚にはほとんど認められていないことから、本結果は歯の器官サイズ・形態形成におけるFGFsの関与が想定される。
2) FGFsの器官発生・形態形成に及ぼす影響の解析：摘出したマウス切歯歯胚の器官培養系にて、項目1)で抽出されたFGFsのサイトカイン添加を行い、器官サイズや形態形成に与える影響を観察した。FGF2による切歯の短小化、FGF14による切歯の伸長促進が認められた。詳細な組織解析およびFGFs濃度変化による伸長の差異については解析中である。
3) FGFsによる発生／形態形成関連遺伝子の変動解析：次年度に実施予定。一部解析は進めており、マウス切歯の未分化上皮組織（サービカルループ領域）において組織の肥大化が認められており、FGFs効果が形態形成に影響していることが示唆されている。4) FGFs刺激による歯胚・唾液腺原基細胞の3次元動態解析：次年度以降に実施予定。5) 再生器官に対するFGFs応用による器官サイズ／形態的検証：次年度以降に実施予定。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度に予定された研究計画に従って進められている。マウス歯胚摘出の技術と器官培養評価系については研究グループ内で確立されているため、実験計画に沿って順調に進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
進捗状況は順調であるため、計画された内容に沿って進めていく。本年度の結果から、抽出された遺伝子群の局在と機能予測のもと、FGFs添加による詳細な組織解析およびFGFs濃度変化による伸長変化について解析を進める。また、器官サイズおよび形態変化に及ぼす影響が添加されたFGFsによるものかを明らかとするために、FGFsの阻害剤を添加した器官培養系を構築し、天然歯胚と同等の発生になりうるかについても追加で検証を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
