顎顔面の再生とホメオティック遺伝子ネットワークの解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17592114
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 関和 忠信 日本大学, 歯学部, 助手 (00154659)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲毛 稔彦 日本大学, 歯学部, 助教授 (90096769) ; 大井田 新一郎 鶴見大学, 歯学部, 助教授 (10114745)
• Keywords: 異所性骨形成 / 成長因子 / 担体

Research Abstract

当該年度の研究では以下の遺伝子ネットワークをin situ hybridizationと免疫組織化学を用いて検索することである。
BMP→BMP receptor→転写因子→骨組織マトリックス
実験の流れ
in situ hybridizationおよび免疫組織化学を用いて遺伝子発現と局在を観察した。
実験材料と組織学的方法
胎生期7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18日および生後0,1,2,4,7日のDDYマウスの臼歯および体重約40gのラット切歯を用いる。DEPC waterで作製した4%paraformaldehyde溶液を用いて固定し,パラフィン包埋した。
結果
1)BMPおよびそのreceptorの発現と局在は同じ局在を示し、顎顔面の膜内骨発生が生じる部位の間葉細胞、前骨芽細胞にみられた。骨形成が開始されると、骨芽細胞に強い反応が観察された。また、骨改造が生じる部位では、破骨細胞に最も強い反応がかんさつされた。
2)転写因子CBFA1の局在と遺伝子発現は間葉細胞、前骨芽細胞および初期の骨芽細胞にみられたが、Osteocalcinを発現する成熟した骨芽細胞にはみられなかった。
3)細胞外マトリックスではpro alpha-collagenは間葉細胞、前骨芽細胞に強い発現がみられた。Osteonectinは分化した骨芽細胞にOsteocalcinは成熟した骨芽細胞にみられた。
4)また、骨芽細胞の分化にはRunk-Runk1-OPG familyの発現がみられた。
結論
BMPは顎顔面の形成において骨芽細胞や破骨細胞の文化に中心的な役割を示す。また骨芽細胞の成熟には転写因子およびがRunk-Runk1-OPG famil関与している事が示唆された。