Identification of undifferentiated maintenance mechanism by dental pulp-derived stem cells

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K20628
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 福島 久夢 北海道大学, 歯学研究院, 専門研究員 (10632408)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 歯学 / 乳歯歯髄幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞から骨芽細胞および骨細胞への分化において、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化は極めて重要であることが報告されている。本研究において、培養系における乳歯歯髄幹細胞の継代は、継代を重ねるごとに、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化の低下を引き起こしていたが、継代を重ねた乳歯歯髄幹細胞に対して造血幹細胞との共存培養を行うことで、継代に伴うWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化の低下は軽減されることが判明した。また、マウスを用いたin vivoでの骨組織分化誘導実験においても、造血幹細胞を作用させることで骨組織の再生量が増加していることから、造血幹細胞を介したWnt/β-カテニンシグナル伝達経路は、乳歯歯髄幹細胞における可塑性に関与していることが示唆されていた。そこで、最終年度の研究では、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化における造血幹細胞と乳歯歯髄幹細胞との作用機序について検索を行った。造血幹細胞のconditioned mediumを用いた条件下では、乳歯歯髄幹細胞におけるWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化は低下したままであったため、乳歯歯髄幹細胞と造血幹細胞とのcell to cellの直接接触が、乳歯歯髄幹細胞における可塑性の回復には重要であることが判明した。そこで、乳歯歯髄幹細胞と造血幹細胞間の細胞接着に関与している受容体について検索したところ、ある受容体の中和抗体を作用させた場合、乳歯歯髄幹細胞における可塑性の回復は確認されなかった。以上の結果から、受容体を介したWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化によって、乳歯歯髄幹細胞の可塑性を回復させることが可能であることが示唆された。