遺伝子改変マウスモデルにおける顎顔面発生異常と細胞分子レベルでの発症機序の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13307052
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 青葉 孝昭 日本歯科大学, 歯学部, 教授 (30028807)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 かおり 日本歯科大学, 歯学部, 講師 (90287772) ; 柳下 寿郎 日本歯科大学, 歯学部, 講師 (50256989) ; 田谷 雄二 日本歯科大学, 歯学部, 講師 (30197587) ; 島津 徳人 日本歯科大学, 歯学部, 助手 (10297947)
• Keywords: 顎顔面形成 / 二次口蓋 / メッケル軟骨 / 顎関節 / 歯胚発生 / 上皮間葉相互作用 / 上皮間葉転換 / 細胞死

Research Abstract

頭蓋顔面部の形態形成には多数の遺伝子(その転写産物)が関与しており、それらの発現は時間的・空間的に精妙に制御されている。単独あるいは複数の遺伝子変異、あるいは外来性の催奇形因子(環境要因)の影響によって、形態形成の途上でこれら遺伝子の発現ネットワークの調和が破綻すると、表現型の異常(先天性奇形)を引き起こす。今回の申請課題では、顎顔面領域の多彩な表現型変異のうちで、(1)先天性奇形のうちでも発症頻度の高い口蓋裂(関連する一次口蓋や下顎突起の癒合不全)と、(2)メッケル軟骨・下顎骨体の形成異常、とりわけ複雑な組織発生・構造を示す顎関節部の形成障害に注目する。本年度においては、マイクロダイセクション装置(ライカ)を購入し、二次口蓋突起の先端被覆上皮(MEE細胞)と隣接する間葉細胞とを分離し、細胞移住能に関与するRhoファミリー遺伝子群と細胞接着因子のmRNA発現を調べている。これまでに10細胞集団からのmRNA抽出とRT-PCRにより、再現性のある結果が得られることを確かめた。また、骨格標本での観察に加えて、アルカリフォスファターゼ活性(酵素組織化学)と軟骨基質プロテオグリカン(免疫染色)を指標として、野生型マウスでのメッケル軟骨と顎関節原基(細胞集団の同定)の発生時期と胎生時期での組織構築の推移を明らかにした。次年度において、組織連続標本から3次元立体構築を実施し、組織発生部位の特定と周辺組織器官との立体配座と組織容積の定量的な解析を継続する。遺伝子変異型マウスとして、δ-crystallin E2-box factor 1欠損モデルとendothelin-1欠損モデルでの二次口蓋形成異常の検討を完了した。鰓弓、二次口蓋突起、顎関節原基の器官培養実験を継続しており、GFP発現マウス試料の培養実験では、上皮間葉間での相互作用と形質転換を検討している。

Research Products

• [Publications] Taya Y, et al.: "Spatio-temporal expression patterns of gelatinolytic activity in mouse secondary palates"Oral Med. Pathol.. 6・1. 37-41 (2001)
• [Publications] Sato K, et al.: "Sexual dimorphism of porcine amelogenins : male-specific amelogenins have strong adsorption properties onto apatite crystals"Odontology. 89. 28-33 (2001)
• [Publications] Taya Y, et al.: "Mechanistic understanding of the stage-specific accumulation of magnesium ions in developing enamel : Simulation of coupling events at the crystal/solution interface in an in vitro precipitation model"Jpn J Oral Biol.. 43・4. 424-433 (2001)
• [Publications] Hattior M, et al.: "Kinetic consideration of Ca transport and associated crystal precipitation in an in vitro precipitation model using dialysis membranes : Fluoride-dependent regulation of Ca concentration in liquid environment"Jpn J Oral Biol.. 43・3. 278-291 (2001)
• [Publications] Amano T, et al.: "Soluble constituents in tne fluid environment of pig and rat developing enamel and their relevance to the regulation of mineralization"Jpn J Oral Biol.. 43・3. 257-267 (2001)
• [Publications] Aoba T, et al.: "Aggregation of 20 kDa porcine amelogenin in solution : FTIR and AFM analysis of the accompanying protein-conformational and morphological changes"Jpn J Oral Biol.. 43・2. 175-183 (2001)