Role of retinoic acid on cranio-maxillofacial bone during growth period

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09477
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 峯岸 芳樹 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 助教 (10467566)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金澤 成行 北里大学, 医学系研究科, 特別研修生 (50506243) ; 中井 國博 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 准教授 (80362705) ; 冨田 興一 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (90423178)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: レチノイン酸 / 頭蓋顎顔面

Outline of Annual Research Achievements

レチノイン酸（RA）は多数の遺伝子発現の促進や抑制を制御しており、組織の発生、パターニング、細胞の増殖・分化など多数の事象に関係している。しかしながらRAは催奇形性があり、胎児期に過剰に暴露されると口蓋裂、短肢症、無脳症などを生じることで生後致死となってしまう。このため成長期にRAが頭蓋顎顔面骨成長に及ぼす影響は検討できなかった。
本研究では増殖軟骨である11型コラーゲン特異的にCyp26b1を欠失したconditional KO(cKO)マウス(Cyp26b1 ⊿chonマウス)を用いることで、RA過剰の影響を増殖軟骨細胞のみにとどめることで致死を回避し、RAが成長期に頭蓋顎顔面領域に対して及ぼす影響を表現型解析により検討した。
Cyp26b1 ⊿chonマウスは野生型マウスと比較して外見的に中顔面の低形成と下顎突出を認めた。表現型の強い個体では哺乳までは可能であったが、離乳後に餌食がうまくできず致死となった。またかろうじて餌食ができても反対咬合のため下門歯が噛み合わずに鼻に突き刺さるほど異常に伸びてしまい、次第に餌食が上手にできなくなり致死にいたる個体もいた。致死にまでいたらない表現型の少しマイルドなマウスの顎顔面領域の形態をＸ線およびμCTを用いて検討を行った。野生型マウスと比較してCyp26b1 ⊿chonマウスでは頭蓋底の短縮を認め、これが中顔面の低形成に寄与している可能性が考えられた。一方で下顎の成長にはそれほど大きな相違はなく、下顎の突出は相対的なものであった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Cyp26b1 ⊿chonマウスの中顔面領域の低形成には個体差が結構あることが判明した。中顔面の低形成がマイルドであるマウスは野生型との表現型の相違がそれほどなく、低形成が高度のマウスでは餌食が上手にできずに致死となった。それにより妥当な評価を行うことができるCyp26b1 ⊿chonマウスを多くは得られなかった。このような状況で評価の時期や方法を検討する必要があったため、想定より進捗が遅れる原因となった。

Strategy for Future Research Activity

・Cyp26b1 ⊿chonマウスの頭部切片標本の作製、免疫染色
・In　Vitroとして培養軟骨細胞によるRA投与実験、real time PCR実験
・Cyp26b1 ⊿chonマウスから採取した培養軟骨細胞の解析
これらから得られた知見を学術集会で発表し、討議内容を踏まえて、論文の作成を行う。

Causes of Carryover

妥当な評価を行うことができる適当な表現型を持ったCyp26b1 ⊿chonマウスを安定して得ることがなかったため当初の計画で予定していた骨格標本の作製や培養実験を行うことができなかった。
本年度では安定して目的の表現系を得られるようにマウス交配を工夫して行い、昨年度に未遂の実験をあわせて行う。