遺伝子改変マウスを用いた歯誘導メカニズムの網羅的解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11783
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 原田 史子 新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (00397150)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 健康 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40183941) ; 大峡 淳 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40266169) ; 川崎 真依子 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40584587)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 歯数制御 / Ofd1 / Shhシグナル

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、歯数を決定するメカニズムを解明するため、歯数の制御に関わる歯の発生開始誘導機構を解明することを目的として、口腔内で歯の欠損と過剰歯が同時に生じるヒト口顔指症候群Ⅰ型 (oral-facial-digital syndrome) の原因遺伝子であるOfd1の欠損マウスを用いて解析を行った。
Ofd1を全身の細胞から除去したOfd1欠損マウスでは胎生初期に致死となり生後の解析が不可能であるため、Cre-LoxPシステムを利用し、Ofd1を組織特異的に欠損させたOfd1間葉特異的欠損マウスおよびOfd1の上皮特異的欠損マウスを作成した。
Ofd1間葉特異的欠損マウスにおいて、ホモ型マウスでは歯の欠損を認め、ヘテロ型マウスでは正常歯、歯の欠損、および過剰歯を確認した。一方、Keratin(K)14Creを交配して作成したOfd1の上皮特異的欠損マウスであるOfd1fl/fl;K14Creマウスでは、歯数の異常は認められなかった。これらの結果により、間葉のOfd1が、歯数の制御に必須であることが明らかとなった。
また、Ofd1間葉特異的欠損マウスのヘテロ型およびホモ型マウスの間葉から抽出したRNAを用いてマイクロアレイを行った結果、Shhシグナルの異常が確認された。さらに、in situ hybridization を行い、野生型マウスと比較した結果、Ofd1間葉特異的欠損マウスにおいて、マイクロアレイで得られた結果と同様のShhシグナルの異常が認められた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度の成果より、Ofd1遺伝子欠損マウスにおいて間葉でのShhシグナルの異常が観察された。次年度は、Ofd1欠損マウスに認められたShhシグナルの異常が、歯数異常の原因であるかどうかを検索するため、Shhシグナルの改変マウスを使用する予定であるが、これに必要なShhシグナル欠損マウスやShhシグナルレポーターマウスの作成は、既に完了している。

Strategy for Future Research Activity

Shhシグナル改変マウスにおける歯数の異常の有無について確認し、Ofd1間葉特異的欠損マウスにおいて認められた歯数の異常と比較する。Shhシグナル改変マウスとOfd1間葉特異的欠損マウスにおいて同様の歯数の異常が認められた場合、アンタゴニストや発現ベクターなどを、これらのマウスへ導入することによるレスキュー実験を行い、歯数の異常が形態的・分子的にレスキューされるかどうかについて検索する。

Causes of Carryover

予想金額より納入価格が下回ったため、僅かな差額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の消耗品の購入に充てる。