| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯原性上皮細胞の新規マーカー遺伝子の探索を目的に,生後1日齢マウス臼歯を用いてシングルセルRNAシークエンス(scRNA-seq)による歯原性上皮細胞の網羅的遺伝子発現解析を行った。加えて細胞種類毎の発現遺伝子を抽出し,歯胚に発現するサイトケラチンのスクリーニングを行った。次に,生後1日齢切歯及び臼歯歯胚を用いて蛍光免疫染色にて候補遺伝子の局在を検討した。また,発生過程のマウス臼歯からmRNAを抽出し,qRT-PCRにて候補遺伝子の発現解析を行い,サイトケラチンに関連する遺伝子性疾患と歯の表現型をヒト疾患データベースOMIMにて検索した。
scRNA-seqの結果,サイトケラチン(Krt)5,Krt14,Krt17が歯原性上皮細胞に高発現であり,特にKrt17は中間層・星状網細胞に特異的に発現した。また蛍光免疫染色ではKrt17は中間層及び星状網に局在していた。次に,サイトケラチンの歯の発生過程における発現量の変化を検討したところ,Krt17は形態形成期から分泌期に高発現であり,他のサイトケラチンとは異なる発現パターンを示した。さらに,OMIMにて検索を行った結果,Krt17の遺伝子変異に起因する症候群では,先天歯を併発することが明らかとなった。
結論として,我々はKrt17を中間層および星状網細胞の新規マーカー遺伝子として同定し,Krt17が中間層細胞の細胞分化に重要な役割を果たしていることを明らかにした。Krt17は歯原性上皮細胞の中間層および星状網細胞分化の評価に有用なマーカーであり,Notchシグナルと相互作用することで,中間層と星状網の細胞分化を制御している可能性がある。これらの知見は,中間層細胞分化の基盤となる新たなメカニズムの発見に貢献し,歯の異常の病因を明らかにする可能性があることを示唆した。
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