2019 Fiscal Year Research-status Report
糖鎖による頭蓋顎顔面形態形成の制御機構の解明―新たな診断法・治療法の基盤構築―
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19K10380
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡 綾香 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (20635403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
犬伏 俊博 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (30550941)
黒坂 寛 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (20509369)
山城 隆 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (70294428)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヘパラン硫酸合成酵素 / 代謝異常 / 不正咬合 / 頭蓋顎顔面の形態異常 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】ヘパラン硫酸の合成・代謝にかかわる遺伝子の変異を原因とする先天異常症候群では、口蓋裂をはじめとした頭蓋顎顔面形態異常を伴っていることが明らかとなっているが、その詳細については明らかになっていない。そこで本研究では、ヘパラン硫酸による頭蓋顎顔面や歯の形態形成の制御機構を明らかにすることを目的とした。
【試料および方法】本研究では、野生型マウス(C57BL/6)ならびにヘパラン硫酸合成酵素(Ext1)の頭蓋顎顔面特異的(Wnt1-Cre)ノックアウトマウス(以下、CKO)胎児を用いた。摘出した胎児は実体顕微鏡下での観察に加え、骨格標本の作製またはマイクロCT撮影を行い、詳細な形態学的解析を行った。さらに、組織切片を作製し、組織学的解析を行った。遺伝子発現分布の解析はin situ hybridyzation法にて行った。
【結果および考察】胎生9.5日では、CKOにおいて大きな形態異常は認められないが、胎生10.5日以降になると、CKOでは顔面突起の伸長や癒合が著しく抑制されていることが明らかになった。CKOは全て出生直後に死亡し、正中裂、口蓋裂を伴う形態異常を示した。骨格標本ならびにμCTでの解析では、顔面正中部は大きく骨が欠損しており、また、上顎骨ならびに下顎骨の著しい短小化が認められた。組織学的解析では、切歯や臼歯歯胚の矮小化と形態異常を認めた。さらに、神経堤細胞やそれに由来する組織においてヘパラン硫酸プロテオグライカンであるSyndecan1やGlypican1 の発現が認められた。これらの所見から、神経堤細胞の遊走をヘパラン硫酸が制御していることが示された。
【結論】本研究結果よりヘパラン硫酸は神経堤細胞の遊走を制御することで、頭蓋顎顔面や歯の形態形成を制御していることが明らかになった。今後、本研究成果を基盤にした新しい分子診断や予防的治療法の開発が期待される。
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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
CKOのノックアウト時期や実験の条件設定をスムーズに行うことができ、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究結果により、ヘパラン硫酸は神経堤細胞の遊走を制御することで、頭蓋顎顔面や歯の形態形成を制御していることが明らかになったため、今後はサンプル数を増やして、組織学的、分子生物学的解析を行い、さらに詳細なメカニズムを解明する予定である。
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