網羅的遺伝子解析を用いた破骨細胞分化抑制マウスにおける歯の萌出機序の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11002
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中村 恵 東北大学, 歯学研究科, 助教 (20431512)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹野 泰之 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30196191)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: DAP12 / FcRγ / 破骨細胞分化 / 歯の萌出 / 大理石骨病 / c-fos

Outline of Annual Research Achievements

破骨細胞分化に関与する分子の遺伝子が欠損したマウスでは、歯の萌出が起こらないことが知られている。しかし、破骨細胞分化に必須であるDAP12とFcRγの遺伝子欠損マウスでは歯の萌出が起こるとされている。そこで本研究計画では、DAP12とFcRγの遺伝子欠損マウスを用いて、萌出過程にある歯の周囲組織の遺伝子発現を網羅的に解析し、代償性に破骨細胞分化に関与する分子の同定を目指す。
今年度は、マイクロＣＴ撮影・解析とreal-time PCR用のサンプル採取を行った。野生型マウス、DAP12遺伝子欠損マウス、DAP12/FcRγの二重遺伝子欠損マウスについては、マイクロＣＴ撮影とreal-time PCR用のサンプル採取、マイクロＣＴ撮影後の試料のパラフィン包埋が終了している。現在、マイクロＣＴのデータ解析を進めており、頭部の線計測と骨密度の測定を中心に解析を行っている。c-fos遺伝子欠損マウスについては、real-time PCR用のサンプル採取を始めたところである。
これまでに得られたマイクロＣＴ画像から、c-fos遺伝子欠損マウスは生後３週齢で歯の萌出はなく、歯根の成長が認められないが、DAP12遺伝子欠損マウスとDAP12/FcRγ二重遺伝子欠損マウスでは、生後３週齢で歯根の成長と歯の萌出が認められることがわかった。さらに、野生型マウスと比較すると、どの遺伝子欠損マウスの骨も骨量の増加が認められた。DAP12とFcRγの遺伝子欠損マウスにおける歯の所見については、過去に報告がなく、本研究において初めてその知見を得る。以上のことから、本研究結果は複雑な歯の萌出メカニズムの解明に有益な情報を提供できるものと考える。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究で使用するc-fos遺伝子欠損マウスの繁殖が遅れてしまったことから、研究の進行に遅れが生じてしまった。また、ホモのノックアウト(-/-）同士の交配ができないことから、ヘテロ（+/-）同士の交配から得られた個体のgenotypingにより、ホモのノックアウト(-/-）を得てサンプルとするため、当初の予定していたよりサンプル採取に時間がかかっている。

Strategy for Future Research Activity

c-fos遺伝子欠損マウスのgenotypingは全ての個体で行うのではなく、産仔の表現型から判断し、切歯の萌出のない個体をサンプリングし、サンプリング時に尾の一部を採取してgenotypingを行い、遺伝子型を確認することにする。こうすることで、かなり時間の短縮が可能であると思われる。

Causes of Carryover

本研究で使用するc-fos遺伝子欠損マウスのホモのノックアウト（-/-）がなかなか得られず、当初予定していた実験ができなかったことから研究に遅れが生じ、研究費を使用しなかった時期があるため、未使用金額が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度に延期したc-fos遺伝子欠損マウスを用いた実験と、まだサンプリングが終わっていないマウスの飼育・繁殖を行うために必要な経費として、平成29年度請求額と合わせて使用する予定である。