頭蓋冠縫合部の骨分化抑制のメカニズム

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390554
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 井関 祥子 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80251544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中原 貴 日本歯科大学, 歯学部, 助手 (10366768) ; 太田 正人 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (70313228) ; 江藤 一洋 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30014161)
• Keywords: 頭蓋冠 / 縫合 / 骨分化 / 髄膜層 / 哺乳類 / 頭蓋骨癒合症 / 硬膜

Research Abstract

nogginは骨誘導因子であるbone morphogenetic protein(BMP)のアンタゴニアトであり、生後マウスの頭蓋冠の縫合維持に中心的役割を果たす分子であると報告されている。この遺伝子の発現を縫合が形成される胎生期の冠状縫合部で観察した。頭蓋冠骨を形成する骨芽細胞の前駆細胞が盛んに分化している胎齢14日ではnogginの発現はほとんど観察されず、成熟骨芽細胞が出現して骨基質が分泌されている胎齢15日では成熟骨芽細胞に発現し、特に縫合部を形成する骨の末端付近での発現が高く、縫合そのものでは観察されなかった。この発現傾向は胎生期を通じて観察された。これより、胎生期においてnogginはBMPの作用と拮抗して骨分化を制御し、またその発現の高さから、縫合領域での制御ではより重要な役割を果たしていることが示唆された。FGF浸漬ビーズを胎児冠状縫合部に子宮外胎児手術で作用させたところ、FGF18がFGF2に比較して骨分化マーカー発現誘導能が高いことが明らかとなり、FGF18に注目し、FGF18の作用によるnogginの発現変化を観察した。nogginの発現はビーズを作用させてから8時間後に低下しその効果は24時間持続した。72時間後にはFGf18の作用により骨形成領域の厚みが増し、冠状縫合部には骨分化マーカーの異所性発現が観察され、この時nogginは骨形成領域に発現しており、正常骨分化過程における発現と近似していた。これより初期のnogginの抑制はFGF18の作用に対して反応性に誘導され、正常な縫合形成を阻害する可能性が示唆され、nogginの発現調節が縫合の形成および維持に関与することが強く示唆された。
髄膜層分離に関しては、胎児期より開始したところ、機械的に分離するのは困難で、現在酵素による分離を試みている。また、次年度は胎児だけでなく、生後マウスも平行して試みる予定である。

Research Products

• [Publications] Hjiantoniou E.: "DNazyme-mediated cleavage of Twist transcripts and increase in cellular apoptosis."Biochem.Biophys Res.Commun.. 300. 178-181 (2003)
• [Publications] Asami-Miyagishi R.: "Expression and function of PPARgamma in rat placental development."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 315. 497-501 (2004)