ヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する新規遺伝子の探索

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K20617
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 山田 梓 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 助教 (30708847)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 歯根膜細胞 / 骨芽細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

1. 歯周病は歯周組織の炎症により歯槽骨が吸収され歯牙の喪失を生じる細菌感染性炎症疾患であり、新たな歯周組織再生療法として細胞治療が注目されている。細胞治療には間葉系幹細胞が使用されるが、その骨芽細胞分化メカニズムには明らかでない点もあり骨芽細胞分化制御メカニズムの解明は骨再生を目的とする細胞治療において非常に有用と考えられる。そこで本研究ではヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する新規遺伝子の探索を行い、対象となる遺伝子の作用を検討することにより間葉系幹細胞の骨芽細胞分化メカニズムの解明を目指している。
ヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する分子を網羅的に解析するため、健康なドナーから採取したヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を石灰化誘導培地または非誘導培地にて4, 7, 14日間培養後Total RNAを抽出し、次世代シークエンサーによるホールトランスクリプトーム解析を行った。その結果、STEAP4(STEAP family member 4)，EGFL6(EGF-like-domain, multiple 6), PIP(Prolactin induced protein)等の遺伝子について骨芽細胞分化誘導時の有意な発現上昇を認めた。これらについて解析を行ったところ、siRNAトランスフェクションによりsiSTEAP4およびsiEGFL6ではALP活性の上昇が認められたが、siPIPではALP活性の上昇は認められなかった。これら遺伝子は間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する可能性があるため、今後さらに詳細な検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

全体的にはおおむね順調に進行しているが、使用する細胞によっては結果が安定しにくいためやや進行が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

実験結果より、骨芽細胞分化においてEGFL6発現は上昇するが、EGFL6ノックダウンによりALP活性の上昇および骨形成関連遺伝子の発現上昇が認められたことから、EGFL6はヒト歯根膜細胞の骨芽細胞分化を負に制御している可能性が考えられる。またSTEAP4, PIPについてはノックダウンにより骨芽細胞分化が影響を受けていることは確認できたが、使用する細胞により結果に差が出ることからさらにn数を増やし検討する必要がある。さらにSTEAP4, PIP, EGFL6について強制発現またはリコンビナントタンパク添加した際の骨芽細胞分化に及ぼす影響についても今後検討する。また、SEAP4, PIP, EGFL6の発現変化および骨芽細胞分化における作用がヒト歯根膜由来細胞に特異的か否かを検討するため、骨髄由来間葉系幹細胞においても同様の実験を行う事を予定している。

Causes of Carryover

3月に参加を予定していた国内学会への参加を諸事情により見合わせたため差額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

学会参加経費および必要な消耗品に使用する予定である。