顎骨の形態決定におよぼすエピジェネティック制御の関与を探る

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K19267
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 河野 加奈 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (40780862)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エピジェネティクス / 形態変化 / 軟食 / 3D / CT / マウス

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、食生活の変化というような後天的因子がどのように顎骨の形態決定に関与するのか?という、顎骨形態決定に関わる遺伝情報のエピジェネティックな制御システムを明らかにすることである。これまでに、後天的因子が顎骨の形態形成に及ぼす影響を詳細に把握するため、同成分の粉末餌と固形餌を与えることによって生じるマウス顎骨の形態変化を、マイクロ3DCTを用いた独自の形態比較手法の開発によって検出し、食餌の違いがマウス下顎骨の形態におよぼす影響を明らかにし、論文として発表した。2020年度は、食餌の違いがマウス上顎骨の形態におよぼす影響を明らかにし、論文として報告した。これらの知見より、後天的因子に伴う咀嚼活性の違いが骨表面上の部位特異的応答にどのように影響し、マウス顎骨の3次元的な成長にどのように影響するのかという定量的所見が明らかとなった。また本年度は、マイクロ CT を用いた 3 次元幾何学的形態計測アプローチによって、成長する頭蓋底の形態に対する咀嚼活動の影響を調査するために、主成分分析を使用して、サンプル全体のトポロジー変化を分析し、粉末餌サンプルと固形餌サンプルの形態学的差異を説明する要因を特定した。これらの分析結果に基づき、正準判別分析を用いて、粉末餌サンプルと固形餌サンプルの違いを説明する形態学的特徴を特定した。さらに、軟食を与えたマウスと硬食を与えたマウスの咬筋のRNAを用いてマイクロアレイを行った結果、これらの刺激に応答する遺伝子の同定と、同遺伝子のクローニングならびにリコンビナントタンパク質の精製に成功した。同部のゲノムをFAIRE法で解析したところ近接領域のゲノムがクロマチンから遊離していることが確認されたが、より安定した結果を得るためATAC-sequence法を用いて解析し、これらの制御がエピジェネティックなシステムを介しているかどうか検証している。