2018 Fiscal Year Research-status Report
非筋型ミオシンIIが歯の幹細胞ニッチの形成とエナメル芽細胞の移動に果たす役割
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16K11453
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
山中 淳之 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (80343367)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中富 満城 九州歯科大学, 歯学部, 講師 (10571771)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 歯の発生 / 非筋ミオシンII / アクトミオシン細胞骨格 / 上皮 / 形態形成 / 器官培養 / コンディショナルKOマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミオシンIIは非筋細胞においても細胞内でアクチンフィラメントを引っ張ることで収縮力を引き起こす。歯胚上皮の形態形成過程における非筋型ミオシンIIの役割を明らかにすることが本研究の目的である。そのために、マウス切歯の歯胚を材料に、(I) 歯胚におけるミオシンIIの局在の確認、(II) 歯胚の器官培養を利用したミオシンIIの機能抑制実験、および、(III) ミオシンIIの遺伝子欠損 (KO) マウスの歯胚の解析を計画した。2017年度までに、(I) はほぼ完了し、(II) 器官培養実験、および (III) KOマウスの実験に関してデータを蓄積することができた。2018年度は、(II) がほぼ完了し、(III) に関しても主要なデータは得ることができたが、若干の追加実験およびデータ解析が必要なため、さらに論文作成に時間が必要なため、事業期間を2019年度まで延長することにした。
(II) ミオシンIIの機能を調べるために、開始期および帽状期初期の切歯歯胚を器官培養し、ミオシンIIの抑制因子であるBlebbistatinを添加する実験を行った。ミオシンIIの機能が阻害されると、歯胚上皮の間葉中への陥入がうまく進行しなかった。歯胚上皮の基底層と基底上層の分化が阻害され、基底層に局在していた細胞増殖活性が上皮全体に一様に分布するようになった。
(III) 上皮特異的なミオシンIIのKOマウスを使用して、歯胚の表現型を解析した。歯胚上皮においてミオシンII遺伝子が欠損すると、上述の器官培養におけるミオシンII機能阻害実験と同様の表現型を得ることができた。
これまでの結果をまとめると、歯胚上皮が間葉中へ陥入し正常な形態形成を行うためには、歯胚上皮の基底上層においてアクトミオシン細胞骨格が収縮力を発揮し、基底層の細胞が活発に増殖することが必要であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究計画では、マウスの歯胚の形態形成を初期（開始期から帽状期）と後期（鐘状期以降）の二つに分けて、それぞれの時期に対して、(I) 歯胚におけるミオシンIIの局在の確認、(II) 歯胚の器官培養を利用したミオシンIIの機能抑制実験、および、(III) ミオシンIIの遺伝子欠損 (KO) マウスの歯胚の解析を行う予定であった。しかし、形態形成初期の解析が順調であり、得られた結果が非常に興味深いものだったので、当初の計画を変更し、歯胚の形態形成初期に集中して、(I) (II) (III) の実験を行うことにした。
その結果、2016年度において、歯胚の形態形成初期に関して、(I) をほぼ完了することができ、(II),(III)の実験をスタートすることができた。2017年度においては、(II) 器官培養実験と、(III) KOマウスの実験を行い、データをさらに蓄積することができた。2018年度は、(II) 器官培養実験をほぼ完了することができたが、(III) KOマウスに関しては、系統の管理、個体数の維持に予想以上の時間を要し、主要なデータは得ることができたものの完了には至らなかった。そこで、事業期間を1年延長し、KOマウスのデータの追加およびデータ解析を引き続き継続することにした。
以上のことから、本研究は、当初の研究計画からの変更や遅延はあるものの、データの蓄積自体は順調に進行しており、延長期間となる今年度においては、論文の出版までに至る全ての工程を完了できると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの進捗状況の項に記述したように、本研究は、当初の研究計画からの変更や遅延があり、事業期間の延長申請を行ったものの、データの蓄積自体は順調に進行している。まだ、完了していない実験は、上述の (III) ミオシンIIの遺伝子欠損 (KO) マウスの歯胚の解析である。ただし、主要なデータは既に得ているので、今年度はこれまでの実験を継続して行いサンプル数を増加させる必要がある。
また、(I), (II), (III) すべての実験結果に対して、客観性を高めるために定量化した統計データを追加する予定である。
さらに、これらの追加データの完成次第、論文作成に取りかかり、今年度中に投稿、受理、出版まで完了させる予定である。
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