2021 Fiscal Year Research-status Report
顎口腔組織幹細胞を用いたオルガノイド試験管内再構築法確立のための革新的基礎研究
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19K10183
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
阿部 成宏 日本大学, 医学部, 助教 (00510364)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / 顎口腔組織由来幹細胞 / 歯髄幹細胞 / 歯根膜幹細胞 / 口腔粘膜幹細胞 / オルガノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれは、根尖部歯髄、歯根膜ならびに口腔粘膜由来の3次元培養分離法により単離した神経堤幹細胞様細胞は細胞形態、幹細胞マーカーの発現、増殖能および分化能は神経堤幹細胞様細胞の性状を保持しているものの、歯乳頭と歯根膜は口腔粘膜由来の幹細胞に比較し、in vitro下では骨芽細胞分化しやすく脂肪細胞分化に乏しいことを見出した。さらに免疫不全動物への移植実験において、歯乳頭由来幹細胞では、象牙質様の旺盛な硬組織再生が認められるものの、歯根膜と口腔粘膜由来幹細胞では、再生硬組織の量は有意に少なく、歯根膜幹細胞ではセメント質様の薄い硬組織のみを形成し、口腔粘膜幹細胞では幼弱な線維骨様組織と再生される硬組織の量だけでなく質も異なることを見出した。さらにわれわれは、網羅的遺伝子解析の結果、歯乳頭由来幹細胞にのみ多く発現する遺伝子（37遺伝子）、歯乳頭と歯根膜由来幹細胞に多く発現する遺伝子（160遺伝子）および口腔粘膜由来幹細胞にのみ多く発現する遺伝子（123遺伝子）を同定し、その中から、9遺伝子を絞り込むことに成功した。これらが各組織の特異的マーカーである可能性を初めて見出した。そのうちわずか2種類の表面マーカー遺伝子はフローサイトメトリー解析の結果、これらの表面マーカーの発現によりこれら3つの由来細胞を見事に選別できるマーカーであることを明らかにした。興味深いことに、この2種類のマーカーだけでヒト組織においても同様に組織を選別できることを見出すことに成功した（現在、権威ある英文雑誌に投稿中）。さらに、これらの歯原性細胞を用いたオルガノイド培養法に関して様々なミニ臓器モデルのオルガノイド培養法ならびに候補成長因子の検討により、歯原性細胞から効率よく、かつ長期間のオルガノイドに似た細胞集団を培養できる培養法をついに見出すことに成功した。
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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
当初の想定では、令和3年度中に論文掲載を目指していたものの、複数の英文雑誌で難航した。現在、権威ある英文雑誌に投稿後、Major reviseの決定がなされ、追加実験を行っている。
研究期間を延長し、令和４年度中の論文掲載を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
査読者に指摘を受けた石灰化能の定量実験ならびに神経細胞分化のCaイオンイメージングなど指摘事項をすべて網羅できるような追加実験を行っていく。そして、その結果を反映させ、直ちに論文を修正し、再投稿する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の予定では令和３年度中に権威ある英文雑誌への掲載を目指していたが、非常に難航し、追加実験を行っている。研究期間を延長し、追加実験を完成させ、令和４年度中に論文掲載を目指す。そのために、次年度使用額が生じた結果となった。
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