2019 Fiscal Year Research-status Report
蛍光標識した歯根膜幹細胞による骨芽細胞分化誘導法の確立
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19K10171
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
細矢 明宏 北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (70350824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
建部 廣明 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (40638293)
吉羽 邦彦 新潟大学, 医歯学系, 教授 (30220718)
入江 一元 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70223352)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 歯根膜幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Gli1は、形態形成に必須なヘッジホッグシグナリングの下流にある転写因子である。これまでの細胞系譜解析を用いた研究から、歯小嚢に存在するGli1陽性細胞は、歯根膜を構成する多種類の細胞へ分化することが明らかにされている（Zhao et al. Cell Stem Cell 14:160-73, 2014）。従って、Gli1は歯根膜幹細胞のマーカー遺伝子として有用であると考えられる。
本年度は、Gli1-CreERT2/ROSA26-loxP-stop-loxP-tdTomato（iGli1/Tomato）マウスを作出し、生後4および8週にタモキシフェンを投与した。生後4週後に投与すると、Gli1/Tomato陽性細胞は歯根膜で経時的に数を増加させた。一方、8週後に投与した場合は、投与後28日後もGli1/Tomato陽性細胞数はほとんど変化しなかった。幹細胞は生理的な状態ではほとんど増殖しないと考えられていることから、Gli1は完成歯の歯根膜においても、幹細胞のマーカーとなる可能性が示された。
次に、タモキシフェンを投与した8週齢iGli1/Tomatoマウスの歯根膜から細胞を採取し、CFU-Fアッセイを行ったところ、Gli1/Tomato陽性細胞は高いCFU-F活性を示した。また、この陽性細胞は、骨芽細胞、脂肪細胞、および軟骨細胞への分化能を示した。
次年度は歯根膜のGli1/Tomato陽性および陰性細胞における未分化細胞マーカーの発現を比較し、歯根膜のGli1発現細胞が幹細胞特性を有することをさらに検討する。また、この細胞が歯周組織再生時に骨芽細胞へ分化できるかについての検討も行う予定である。
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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
iGli1/Tomatoマウスを作出し、Gli1が完成歯の歯根膜における幹細胞マーカーに成りうることを示した。また、幹細胞性を保持したままGli1陽性細胞を増殖させる条件を検討し、良好な結果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
私達は、歯を皮下へ移植すると、歯根膜の細胞が増殖・分化して歯根周囲に歯槽骨を再生することを示している（Hosoya et al., Bone, 2008）。そこで本研究においてもiGli1/Tomatoマウスの歯を野生型マウスの皮下へ移植し、Gli1陽性歯根膜細胞が歯槽骨再生に寄与するかを検討する予定である。また、in vitroにおいても、Gli1陽性細胞を骨芽細胞へ分化誘導する因子を検討する。
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| Causes of Carryover |
Gli1陽性および陰性細胞の遺伝子発現の比較を2019年度にreal time PCRで行う予定であったが、DNAマイクロアレイを用いて検討することとした。そのためreal time PCR解析の消耗品費約20万円と、次年度の予算と合わせてマイクロアレイの実験を行うこととした。
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[Presentation] Depletion of odontoblasts induces reparative dentin formation2019
Author(s)
Lijuan Zhao, Atsushi Arai, Nobuyuki Udagawa, Kanji Horibe, Akihiro Hosoya, Rinya Masuko, Koji Okabe, Masashi Shin, Yasuhiro Kobayashi, Naoyuki Takahashi, Xianqi Li, Hideaki Kagami, Toshihide Mizoguchi
Organizer
The 7th Seoul Symposium on Bone Health
Int'l Joint Research / Invited
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