2020 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Runx2 in bone remodeling induced by mechanical stress in the animal model of Cleidocranial dysplasia
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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、細胞の増殖、分化、生存維持などの細胞機能を調節するmTORC2/Aktシグナルが、Runx2により活性化することが報告されていることから、Runx2+/-マウスの歯の移動時の牽引側における骨芽細胞の増殖と分化へのmTORC2の関与を検討した。その結果、mTORC2の必須構成因子のmTORおよびRictorのタンパク発現は、Runx2+/-マウスでは、野生型マウスに比べて歯の移動の牽引側の骨芽細胞で遅延および減少し、伸展したRunx2+/-マウス由来骨髄間質細胞においても同様の結果が認められた。さらに、PI3K/mTORC2/Aktシグナル経路を阻害することにより、伸展による野生型およびRunx2+/-マウス由来細胞の増殖は抑制された。また、Rictorの抑制により、伸展した両マウス由来細胞のRunx2およびALP mRNA発現増強が阻害された。
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