iPS細胞から象牙芽細胞への分化過程における制御機構の解明と歯牙再生への応用

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K19074
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 木村 基善 東京歯科大学, 歯学部, 非常勤 (20822422)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 象牙芽細胞 / 古典的Wnt経路 / FGF / iPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

歯原性上皮と間葉系組織の相互作用によって構成される歯において、帽状期移行する際に歯胚に形成されるエナメル結節が歯の形成の中心的な役割を果たしていることが知られている。成長因子の関与はわかっているものの、分化過程における制御メカニズムは詳細には明らかにされていない。また歯の再生に関する研究は添加するサイトカインの組合せ培養条件によってiPS細胞が歯原性細胞に分化することが報告されているが、臨床応用に向けては多くの解決すべき問題が残されている。
本研究ではこれまでの知見をもとに、間葉系細胞から象牙芽細胞への効率的な分化方法の検討とともに遺伝子発現解析により分化制御機構を明らかにし、分化したiPS細胞を用いた歯牙再生モデルの構築を目的とした。
昨年度までの研究結果を 「The concurrent stimulation of Wnt and FGF8 signaling induce differentiation of dental mesenchymal cells into　odontoblast-like cells」 をタイトルとして論文の執筆、medical molecular morphology にてアクセプトされたが、Dmp1-Cre-EGFPマウスiPS細胞由来の歯原性間葉系細胞と歯原性上皮細胞株SF2用いた再生歯胚を免疫不全マウスの腎被膜下移植後、歯胚が安定して成長しないことが課題であった。
本年度は再生歯胚の培養条件やサイトカインの組合わせの再検討を行い、状態の安定かと再生歯胚の成長を目指した。その結果、いくつかの歯の発生に関わる因子候補を絞り込むこむことができた。今後は、作製した再生歯胚を腎皮膜移植によって再生歯へ発生させ、μCTによって形態を解析し、組織切片を作製して組織学的に解析予定である。