2020 Fiscal Year Research-status Report

In vivoライブイメージングによるエナメル質形成機構の動的解析

Research Project

Project/Area Number	19K10065
Research Institution	Fukuoka Dental College
Principal Investigator	進正史福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (70549261)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡部幸司福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (80224046)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	エナメル芽細胞 / 歯 / 器官形成 / 歯学 / 発生・分化 / エナメル質 / ライブイメージング
Outline of Annual Research Achievements	歯のエナメル質形成メカニズムを明らかにするために、エナメル芽細胞を蛍光標識するマウスを用いてライブイメージングで細胞の挙動を観察する技術の向上を目指している。本蛍光標識モデルは細胞１つ１つを蛍光標識できるという特徴があるが、全てのエナメル芽細胞は同一蛍光色に標識される。画像解析ツールを用いて細胞ごとに擬似カラーをつけ、ライブイメージングでエナメル芽細胞の挙動を解析することが可能になった。更にエナメル質形成不全症の原因遺伝子の一つである蛋白分解酵素MMP20欠損マウス及び過剰発現マウスとエナメル芽細胞標識マウスの掛け合わせを行なった。MMP20はエナメル芽細胞によって分泌されアメロジェニン等のエナメル質タンパクを分解するが、細胞間接着分子カドヘリンの細胞外ドメインを切断し細胞接着・運動に関与することも明らかとなっている。本法によりMMP20発現レベルを調節したエナメル芽細胞の可視化や単離ができるようになるので、より詳細なエナメル芽細胞におけるMMP20の機能解析が可能になると思われる。また、エナメル芽細胞の配列を３次元的に観察するため、エナメル芽細胞蛍光標識マウスの顎骨を透明化しライトシート顕微鏡で観察した。MMP20欠損マウス及び過剰発現マウスについても透明化してそのエナメル芽細胞配列の３次元像を観察することができるようになった。これらのエナメル芽細胞のイメージング技術を網羅的な分子レベルの解析と合わせることで歯の形成・再生技術の開発につなげる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason エナメル芽細胞の集団遊走をライブイメージングにより観察、解析できるようになってきており、またMMP20欠損マウス及び過剰発現マウスとエナメル芽細胞標識マウスの掛け合わせが完了したことからおおむね順調に進展していると考えている。
Strategy for Future Research Activity	ライブイメージングや透明化３次元解析とともに、蛍光標識したエナメル芽細胞をソーティングにより分取し解析を行う。さらに前年度に樹立したエナメル上皮細胞株を用いた解析を進めるとともに、MMP20欠損マウス及び過剰発現マウスの解析を行う。
Causes of Carryover	動物の凍結胚作製、網羅解析の予定が遅れており次年度にこれらの費用に当てる。