| Project/Area Number |
23K27802
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| Project/Area Number (Other) |
23H03112 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Institute of Science Tokyo (2024)
Tokyo Medical and Dental University (2023) |
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Principal Investigator |
岩本 勉 東京科学大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90346916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 幹 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40380852)
山本 朗仁 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50244083)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | 細胞外環境 / 細胞運命決定 / 細胞内シグナル / 間葉系幹細胞 / 歯の発生 / 幹細胞 / メカノトランスダクション / 細胞分化運命決定 / Piezo1 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では3年間の実施期間の中で、3つの柱で進める。1つは「歯原性細胞における最適な細胞外環境の探索」である。細胞分化における細胞外環境因子の最適化条件の探索を行う。2つ目の柱として「発生過程のヘテロ細胞集団の構築と連結機構の解明」に取り組む。細胞塊における 細胞運命の決定にかかる機構を明らかにしていく。3つ目の柱として「バイオインフォマティックス解析」による包括的アプローチよる因子の探索である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞で構成されるわれわれの生命体において、個々の細胞は隣り合う細胞や細胞が存在する細胞外環境に依存し細胞運命の決定がなされる。すなわち、たとえ細胞の増殖や分化に重要な成長因子やサイトカインといった液性因子等を用いたとしても、あるいは強制的に遺伝子発現制御したとしても、細胞にとって適切な細胞外環境が整っていない場合は期待する細胞挙動を誘導することはできない。一方で、このような誘導因子や遺伝子を用いずとも、細胞にとって適切な場を提供することで、自発的に内因性因子を発動させ、細胞挙動を導き出すことができる。本研究では歯の発生過程における細胞外環境が細胞に及ぼす分子メカニズムを明らかにし、特に、静水圧負荷刺激や細胞外基質(ECM)の足場で生じる生物物理学合図が導き出す細胞運命の作動機構を解析することで、器官発生における幹細胞の圧縮や幹細胞塊形成の意義とその原理を統合的に理解し新規の歯胚誘導法の開発を目指す。これまで、骨髄由来および歯髄由来間葉系幹細胞が静水圧負荷に応答し、その機械的圧受容体として、細胞膜に発現するPiezo1 機械受容チャネルが機能することを見出し、Piezo1のC末端のR-Ras結合領域をもつ細胞内ドメインが細胞内のシグナル作動の起点になると考え、同領域を欠損した細胞株を作成し、細胞内のカルシウム伝達経路やMAPKシグナル伝達経路への影響を解析し、Piezo1のC末端領域が静水圧刺激が誘導するメカノトランスダクションに重要であることを見出した。また、Piezo1はRunx2を介して直接的にWnt16を誘導するメカニズムを明らかにしその成果をまとめている。また、歯に発現するPrrx2がPanx3を誘導する分子メカニズムを明らかにした。
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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
当初予定していたex vivoの解析は進んでいないが細胞を用いたIn vitroの解析はおおむね順調に進展しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
Ex vivo解析、In vivoを用いた解析を進めるための準備を行なっており、研究協力者との連携をより強固にしていく。
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