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Molecular screening in cranial base cartilage and jaw development

Research Project

Project/Area Number 23K09331
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

天野 克比古  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (20448129)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥崎 大介  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (00346131)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords頭蓋底軟骨 / 顎変形症 / 分子機序 / 内軟骨性骨化
Outline of Research at the Start

頭蓋は脳神経系器官を保護し、生物に不可欠である。頭蓋底に存在する頭蓋底軟骨は頭蓋や顔面の成長に関与することが分かっており、特徴的な構造を示す。本研究では分子生物学的手法を用いて頭蓋底軟骨にユニークな分子をスクリーニングする計画である。さらにそれらの分子をターゲットとして部位特異的欠損マウスを作成し表現型を観察する予定である。また倫理委員会の承認の下、臨床研究を計画している。本研究は頭蓋底や中顔面劣成長を伴う変形症の分子基盤や動物モデルの確立と臨床データの蓄積に役立つと考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

頭蓋は脳神経系器官を保護し、生物に不可欠である。頭蓋底に存在する頭蓋底軟骨は頭蓋や顔面の成長に関与することが分かっており、特徴的な構造を示す。本研究では分子生物学的手法を用いて頭蓋底軟骨にユニークな分子をスクリーニングする計画である。さらにそれらの分子をターゲットとして部位特異的欠損マウスを作成し表現型を観察する予定である。また倫理委員会の承認の下、臨床研究を計画している。本研究は頭蓋底や中顔面劣成長を伴う変形症の分子基盤や動物モデルの確立と臨床データの蓄積に役立つと考えられる。昨年度はGli1というユニークな分子に着目しGli1CreERT2という遺伝子組み換えマウスを導入して頭蓋底の解析を進めた。本モデルはタモキシフェン作用性にヘッジホッグシグナルの受容細胞特異的にCreリコンビナーゼを発現する。まずTomato floxマウスと交配し系統追跡実験を実施した結果、頭蓋底軟骨ではGli1陽性細胞と陰性細胞のパターンが存在することを見出した。次に、Parathroid hormone 1 receptor (Pth1r)遺伝子をGli1特異的にノックアウトし、頭蓋顎顔面の表現型を観察した。マイクロCT解析において、変異体の頭蓋底は対照群に比較して前後的に有意に短縮し、さらに頭蓋底軟骨が経時的に消失し癒合していく表現型を見出した。新規に見出された表現型について組織学的実験を進め、基本染色や軟骨染色を実施して同様の所見を得ている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

動物実験計画については計画書に提案しているWnt1Cre、Prx1Creに加えて、頭蓋底研究に有用なGli1CreERT2を見出し、変異体の解析まで進めている。

Strategy for Future Research Activity

臨床研究③については研究が停滞しているため、次年度は積極的に推進していきたいと考えている。倫理委員会の承認後に顎変形症手術の術前術後に撮影された資料を用いて頭蓋底の形態的計測を行う。解剖学的なランドマークの同定を行い、頭蓋底形成に関する各測定項目を計測、記録する。顎変形症の分類に基づき、分析項目の統計学的な有意差検定を行う計画である。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Pth1r in Neural Crest Cells Regulates Nasal Cartilage Differentiation2024

    • Author(s)
      Amano K.、Okuzaki D.、Kitaoka Y.、Kato S.、Fujiwara M.、Tanaka S.、Iida S.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: 103 Issue: 3 Pages: 308-317

    • DOI

      10.1177/00220345231221954

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pth1r Signal in Gli1+ Cells Maintains Postnatal Cranial Base Synchondrosis.2023

    • Author(s)
      Amano K, Kitaoka Y, Kato S, Fujiwara M, Okuzaki D, Aikawa T, Kogo M, Iida S.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: 102 Issue: 11 Pages: 1241-1251

    • DOI

      10.1177/00220345231184405

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mandibular condylar displacement and the associated factors following intraoral vertical ramus osteotomy2023

    • Author(s)
      Nagata Yuki、Moritani Norifumi、Amano Katsuhiko、Arimura Yuki、Nakatsuji Kazuki、Kato Soma、Mikami Ayaka、Matsumura Tatsushi、Iida Seiji
    • Journal Title

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      Volume: 35 Issue: 5 Pages: 390-396

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2023.01.005

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intraoral vertico-sagittal ramus osteotomy(IVSRO)を施行後に発症した下歯槽神経麻痺の1例2023

    • Author(s)
      徳重 侑、天野 克比古、永田 祐樹、有村 有紀、中辻 和樹、飯田征二
    • Organizer
      第26回口腔顔面神経機能学会総会・学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 下顎枝垂直骨切り術による下顎頭の2次元的な位置変化の解析およびその変化に関与する因子の検討2023

    • Author(s)
      永田 裕樹, 天野 克比古, 森谷 徳文, 有村 友紀, 中辻 和樹, 加藤 壮真, 飯田 征二
    • Organizer
      第77回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Gli1陽性細胞特異的Pth1rシグナル欠損 マウスは頭蓋底軟骨の発育異常を呈する2023

    • Author(s)
      天野 克比古, 相川 友直, 宮川 和晃, 古郷 幹彦, 飯田 征二
    • Organizer
      第77回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 副甲状腺ホルモン受容体シグナルはマウ ス鼻軟骨の形成に必須である2023

    • Author(s)
      天野 克比古, 北岡 好大, 栗岡 恭子, 田中 晋, 飯田 征二
    • Organizer
      第77回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 開口ゼロスプリントを用いて外科的矯正治療を行なった重度顔面非対称の1例2023

    • Author(s)
      中辻 和樹、天野 克比古、永田 倭代、中村 政裕、有村 友紀、近藤 星、永田 裕樹、加藤 壮真、上岡 寛、飯田 征二
    • Organizer
      第33回日本顎変形症学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 頭蓋顔面の発育を制御する頭蓋底軟骨におけるヘッジホッグシグナル受容性の違いと特徴2023

    • Author(s)
      天野 克比古 加藤壮真 飯田征二
    • Organizer
      第33回日本顎変形症学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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