2016 Fiscal Year Annual Research Report
Role of MSX1 in osteo/odontogenic differentiation of human dental pulp stem cells
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15K20592
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
五藤 紀子 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (10735137)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | MSX1 / 歯髄幹細胞 / 骨分化 / 象牙芽細胞分化 / SREBP2 / コレステロール合成 / siRNA / DNAマイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
MSX1 は上皮間葉相互作用による器官形成に重要な因子である。本研究では、MSX1の骨芽細胞／象牙芽細胞分化における役割を解析し、歯髄幹細胞におけるMSX1 の分化制御メカニズムを解明することを目的としている。
siRNA を用いてMSX1 をノックダウンし、骨芽細胞／象牙芽細胞分化誘導培地で培養したところ、MSX1 ノックダウン細胞では石灰化が抑制され、アルカリフォスファターゼ活性、骨芽細胞／象牙芽細胞分化関連遺伝子の発現が低下していた。従って、MSX1 が歯髄幹細胞に高発現し、骨芽細胞／象牙芽細胞分化に必須の因子であることが明らかになった。また、MSX1の下流に位置する遺伝子群を特定するために、MSX1ノックダウンにより発現が影響される遺伝子をDNAマイクロアレイにより網羅的に解析した。骨分化誘導条件下において、MSX1ノックダウンは接着斑形成、軟骨内骨化、マトリックスメタロプロテアーゼ等に関連する多くの遺伝子発現を低下させ、一方、コレステロール合成に関連する多くの遺伝子の発現を増加させた。これらのコレステロール合成関連遺伝子の内、HMGCS1, HMGCR, FDPS, CYP51A1, DHCR7の発現がMSX1ノックダウンで増加することが定量PCRにより確認された。また、コレステロール合成において中心的役割を担う転写因子SREBP2の発現もMSX1ノックダウンにより増加した。以前よりコレステロール合成系の阻害が象牙芽細胞／骨芽細胞の分化を促進することが知られていたが、骨関連転写因子との関連は不明であった。今回の結果は、MSX１がコレステロール合成系全体を転写レベルで抑制することを示した。そして、MSX１による象牙芽細胞／骨芽細胞分化誘導の制御には、コレステロール代謝が関わっていることが示唆された。
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[Journal Article] DEC2 is a negative regulator for the proliferation and differentiation of chondrocyte lineage-committed mesenchymal stem cells2016
Author(s)
Sasamoto T, Fujimoto K, Kanawa M, Kimura J, Takeuchi J, Harada N, Goto N, Kawamoto T, Noshiro M, Ketut suardita, Tanne K, and Kato Y
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Journal Title
International Journal of Molecular Medicine
Volume: 38
Pages: 876-884
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
