2020 Fiscal Year Annual Research Report
Regulatory mechanism of stress-responding glycometabolism in ameloblast differentiation
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18K09505
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
依田 浩子 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60293213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 英光 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70271210)
入江 太朗 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (00317570)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エナメル質 / ストレス応答 / オートファジー / 糖代謝 / エナメル芽細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の目的は、エナメル上皮幹細胞からエナメル芽細胞までの分化過程における「オートファジーを介した糖代謝調節機構」について遺伝子改変マウスを用いて明らかにすることである。
本年度は上皮特異的オートファジー欠損マウス（CK14cre;Atg7f/fマウス）を確立し、同マウスの歯についてEPMA、マイクロCT、組織学的解析を行った。その結果、EPMAにてエナメル質表層の高石灰化帯の菲薄化とミネラル沈着の低下、組織学的解析ではエナメル芽細胞のアポトーシスの増加と成熟期の乳頭層細胞の異常が確認された。さらに、生後１年6か月の老齢マウスの切歯形成端に歯原性腫瘍の発生が確認された。
研究期間全体では、1.エナメル上皮細胞の分化過程における各種ストレス応答性分子の局在について検索した結果、低酸素マーカーのHIF-1および低栄養マーカーのAMPKは基質形成期および成熟期エナメル芽細胞に発現していた。また、オートファジーマーカーのLC3およびAtg7は成熟期の乳頭層細胞に強発現していることを明らかにした。2. I型糖尿病マウスではエナメル質形成不全と成熟期エナメル芽細胞のオートファジー関連分子の異常蓄積が確認され、II型糖尿病マウスでは明らかなエナメル質形成異常は生じないが、セメント質および象牙質に変化が生じることを明らかにした。3. エナメル上皮特異的オートファジー不全マウスでは、加齢により切歯形成端に歯原性腫瘍が発生することを証明した。以上より、エナメル芽細胞分化過程では、幹細胞の維持・増殖、及び細胞分化にオートファジーを介したストレス調節と糖代謝制御が重要であることが示唆された。
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