2019 Fiscal Year Annual Research Report
The tooth germ is formed utilizing induction of Epithelial to Mesenchymal Transition (EMT) from epithelium
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18H03009
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齋藤 幹 東北大学, 大学病院, 講師 (40380852)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福本 敏 九州大学, 歯学研究院, 教授 (30264253)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯原性上皮 / エナメル芽細胞 / EMT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外胚葉性器官の分化には、様々な分子により、上皮と間葉が相互に作用することによって分化が進む。そのため、外胚葉性器官の再生には、上皮系細胞と間葉系細胞がお互い接触するように配置し、上皮間葉相互作用を利用して分化誘導する必要がある。我々はこの技術を応用し、iPS細胞からエナメル芽細胞を誘導することに成功した。しかし、実用的な歯の再生はまだ難しいのが現状である。そこで、上皮系細胞から間葉系細胞を誘導する上皮間葉転換(EMT)を応用して間葉系細胞を作り出し、この間葉系細胞を用いて上皮間葉相互作用を起こせば、上皮系の単一細胞で外胚葉器官の分化が可能となる。そのため、他臓器では上皮からの外胚葉器官形成の研究が注目されているが、硬組織におけるEMT研究はほとんど行われていないのが現状である。我々は以前の研究で、Sox21がエナメル芽細胞で発現しており、分化やEMTに重要な役割を持っていることを発見した。更に、Sox21KOマウスでは骨形成不全も見られ、骨の重要な役割を有している可能性が高い。そこで、本研究では、硬組織形成におけるEMTのメカニズムを解析する。前述の様にSox21は間葉系や上皮系、両方に影響を与える事から、他の神経堤由来の外胚葉器官に限らず、想定していない様な器官において、発現している可能性が考えられる。そこで、まず始めに各臓器におけるSox21の部位を特定する事にした。そこで各部位からRNAを回収し、RT-PCR法にて発現部位を検討した。その結果、脳と皮膚以外に、少量ではあるが、骨髄細胞、全血液細胞、骨芽細胞でも発現が見られた。更に各臓器における免疫染色を行ったところ、脳や皮膚、毛髪、骨髄以外にも、扁桃で発現していることを発見した。この結果から、Sox21はリンパ系細胞で発現する事が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
以前はSox21のRNA発現とタンパク発現パターンが異なっており、正確な発現部位を特定することが困難であったが、PCRと免疫染色を併用することにより、発現部位特定のめどが立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点で、リンパ系細胞がSox21を発現していることが示唆されたが、リンパ系細胞の内、どの細胞が、Sox21陽性細胞かを詳細に検討する。次にSox21陽性細胞に対して、Sox21を抑制する事により、発現する分子の変化や性質変化を調べ、Sox21の機能を検討する。
また、以前の研究で、Sox21が上皮－間葉の細胞転換を調節している事が示唆された。そこで、Sox21による上皮間葉転換(EMT)のメカニズムの解析も併せて行う予定である。
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