2018 Fiscal Year Research-status Report
Scleraxisによる歯根膜間葉系幹細胞の分化制御の解明と歯周組織再生への応用
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17K17305
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
川津 正慶 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (70712925)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | scleraxis / 歯根膜細胞 / 機械的刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、代表者のグループは腱・靭帯の分化誘導転写因子Scleraxis (Scx)が歯根膜における恒常性の維持に重要な因子であると報告した。実験的歯の移動手法の 一つであるWaldo法を行い、メカニカルストレスが負荷された歯根膜におけるScxの発現を解析した。その結果、メカニカルストレス負荷後48時間の牽引側歯根膜において、Scxの発現が上昇することを明らかにした。またin vitroにおいて、ラット歯根膜細胞培養へのリコンビナントBMP6添加による骨芽細胞分化誘導系においてScxを過剰発現させたところ、骨芽細胞マーカーであるオステオカルシンが顕著に抑制され、一方、Scxをノックダウンすると、オステオカルシンの発現が上昇し、Scxが歯根膜の恒常性維持に役割を果たすことが示唆された。しかしながら、歯根膜細胞へのメカニカルストレスが負荷された環境下におけるScxの骨芽細胞分化の制御機構、およびScxの下流因子の解明には至っていない。本研究では、単離したヒト歯根膜細胞への牽引力負荷実験を行い、骨芽細胞分化に対するScxの作用と分子制御について解析を行っている。
本年度は、牽引力によるScxの発現制御機序の解析を、TGF/Smadシグナリングに着目して行った。ヒト歯根膜細胞への牽引力負荷により、TGFの発現とSmad活性が亢進することが示された。また、ヒト歯根膜細胞への牽引力負荷により促されるScxの発現は、TGFおよびSmadの阻害剤により有意に減少した。これらの結果から、歯根膜細胞において、牽引力によるScxの発現は、TGF/Smadシグナリングにより制御されることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Scx発現の分子制御に関する解析に時間を要し、iPS細胞を用いた歯周組織再生の実験が遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
Scxによる歯根膜細胞の骨芽細胞分化抑制における、下流因子の同定を行う。これまでの予備実験の結果から、ephrinがScxの下流で機械的刺激が促す歯根膜細胞の骨芽細胞分化を制御することが考えられる。そこで、マウスを用いた矯正的歯の移動モデルの歯根膜におけるephrinの発現パターンの解析と、培養歯根膜細胞を用いたephrinの機能解析を行う。また、iPS細胞から間葉系幹細胞および歯根膜細胞への分化誘導におけるScxの作用を解析する。
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| Causes of Carryover |
iPS細胞から間葉系幹細胞と歯根膜細胞への分化誘導実験に当初予定より時間を要しており、来年度も引き続き行う必要があるため。
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