2018 Fiscal Year Research-status Report
カルシウムシグナル異常による外胚葉異形成症発症メカニズムの分子基盤
| Project/Area Number |
17K11940
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
春山 直人 九州大学, 歯学研究院, 准教授 (70359529)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大洞 將嗣 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 先任准教授 (40351506)
寺尾 文恵 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10510018)
吉崎 恵悟 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10507982)
二階堂 まりこ (梅田まりこ) 九州大学, 大学病院, 学術研究員 (40707618) [Withdrawn]
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 歯科矯正学 / カルシウムシグナル / 外胚葉異形成症 / エナメル質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ストア作動性カルシウム（Ca2+）流入(SOCE)が外胚葉異形成症(ED)の発症に関与する分子メカニズムを解明し、毛髪の再生、歯の石灰化や唾液腺分泌の機能回復を目指した知識の蓄積に貢献するストア作動性Ca2+流入の上皮細胞における分子基盤を解明することを目的としている。
昨年度までは、SOCE関連分子(STIM1/2遺伝子)を上皮特異的に欠損させたマウスの歯の表現型解析を実施してきたが、今年度は、毛の表現型解析、および唾液腺の表現型解析を行うことでSOCEの異常が、上皮間葉相互作用に影響あたえるという仮説を検証し既存EDとの表現形とシグナル伝達の違いを明らかにすることを当初の目標とした。
まず毛の表現型解析として、 毛伸長の速さ、毛の性質を野生型と変異型とで肉眼的、組織学的に比較を行ったが、明確な差が認められなかったため、今年度は唾液腺の表現型解析を主に行うこととした。唾液腺の表現型解析の結果、i)唾液腺組織構造の解析を行ったが、野生型と比較して、上皮特異的STIM遺伝子欠損マウスにおける明確な構造の違いは確認できなかったことから、上皮間葉相互作用に影響を与える可能性は低いと判断した。ii)マウスから唾液採取により唾液分泌量・組成変化の有無を解析をおこなったところ、上皮特異的STIM遺伝子欠損マウスにおいて、ピロカルピン刺激時の唾液分泌量が減少しており、唾液の組成について特に塩化物イオン濃度に有意な変化が見られた。iii) Ca2+応答と唾液分泌機能の変化の関係について、水チャネルのアクアポリン5等の局在や塩化物イオンチャネルの発現を免疫組織化学染色やreal time PCRで確認したところ、有意な差が見られなかった。
以上のことから、SOCE の異常は、唾液腺の塩化物イオンを制御する機構に影響を及ぼし唾液分泌量を減少させる可能性が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度までは、当初の計画以上に進展していたが、今年度実験動物飼養保管施設での感染事故による影響から、実験に用いるマウスの微生物学的クリーニングが必要となり、研究の進捗に影響が生じた。結果として、研究課題全体の進捗状況は、やや遅れている状態となった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度実施を見送った毛の表現型解析を継続するとともに、当初の交付申請書とおり、今後は毛包、歯胚、唾液腺器官培養系におけるCa2+流入のリアルタイム蛍光イメージ解析を実施する計画である。野生型および変異マウスから、組織を実体顕微鏡下にて取り出し、Ca2+の蛍光指示薬（Fura-2 等）を負荷後、蛍光強度を指標として九州大学歯学研究院所有の多光子共焦点レーザー顕微鏡下で、器官(細胞)内のCa2+濃度変化のリアルタイムイメージ画像を得る。また、Ca2+流入関連レセプターの局在とその変化について、蛍光融合タンパクを強制発現させた細胞培養系あるいは器官培養系でイメージ解析することで、マウスにおいて見られる表現型変化がどのようにもたらされたか、分子レベルで可視化する。
|
| Causes of Carryover |
【理由】今年度実験動物飼養保管施設での感染事故による影響から、研究計画の進捗の一部にやや遅れが生じたことが、今年度所要額と実支出額の間に48％の差が生じた理由となった。
【使用計画】実験に用いるマウスの微生物学的クリーニングの関連経費、ならびに今年度遂行を計画していた研究における消耗品として予算を使用するため、今後の研究計画に軽微な変更はあるものの、次年度において今年度の研究費を含めた使用を計画している。
|
