2019 Fiscal Year Research-status Report
鎖骨頭蓋異形成症の骨代謝異常の解明に向けたRunx2の機械的刺激応答機構の解析
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18K09827
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福永 智広 東北大学, 大学病院, 講師 (70362994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 照子 東北大学, 歯学研究科, 名誉教授 (00127250)
北浦 英樹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (60295087)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 歯の移動 / Runx2 / 機械的刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鎖骨頭蓋異形成症は、Runx2遺伝子変異を原因とした遺伝性疾患であり、歯の移動遅延が認められることから矯正歯科治療が非常に困難であるが適切な治療法は確立されていない。歯に矯正力を負荷すると、破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成が生じ、歯の移動が開始される。Runx2は、骨形成に必須の転写因子であり、機械的刺激応答機構にも関与していることが示唆されているが、鎖骨頭蓋異形成症の分子レベルでの歯の移動遅延の原因は未だ解明されていない。本研究では、鎖骨頭蓋異形成症における歯の移動時の骨組織に生じる機械的刺激応答機構を解明することを目的に、同症の病態モデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて実験的歯の移動ならびに初代培養細胞を使用したin vivo, in vitroでの分子メカニズムの解析を行う。本年度は、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスより骨髄間質細胞を分離培養し、生化学用細胞伸展装置にシリコンチャンバーを用いて 12%の牽引力を負荷し、24時間後にCCK-8キット用いて細胞増殖を比較した。その結果、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウス由来間質細胞は、共に牽引力により細胞増殖が有意に亢進した。さらに、牽引力による細胞増殖の亢進は、野生型マウス由来細胞がRunx2ヘテロ欠損マウス由来細胞に比べ、有意に大きな値を示した。また、昨年度に作製した実験的歯の移動後の上顎骨の組織切片より、牽引側におけるOSC遺伝子の発現が野生型マウスでRunx2ヘテロ欠損マウスより高いことが示された。
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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
野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスから骨髄間質細胞を分離培養し、牽引力に対する細胞増殖の影響を検討することができた。また、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスを用いた実験的歯の移動モデルから作製した上顎骨の組織切片を用い、実験的歯の移動時の牽引側における骨形成について分子生物学的手法を用いて組織学的に解析することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスから単離した骨髄間質細胞に機械的刺激を負荷し、経時的にDNA, RNAを抽出し、DNA合成量を比較検討するとともに、骨形成能についても関連遺伝子の発現を比較検討する。さらに、in vivoにおいてもこれら関連因子の発現について比較検討する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、野生型およびRunx2ヘテロ欠損マウスを用いたin vitroの実験を中心に行い、マウスから骨髄間質細胞の分離培養し、牽引力を負荷することができたが、経時的なDNA抽出、RNAの抽出を行うことができなかった。また、in vivoの組織学的解析においても昨年度に作製した切片を使用したため、新たな切片作製を行わなかった。
次年度以降に、本年度に確立したマウスから骨髄間質細胞の分離培養方法を用いて、機械的刺激に対する経時的な変化や、in vivoにおけるさらなる解析を行っていく予定である。
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