Elucidation of pathophysiology and development of drug discovery platform using human deciduous tooth-derived stem cells to Rett syndrome

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K19272
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Hirofuji Yuta 九州大学, 歯学研究院, 助教 (80759746)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 乳歯歯髄由来幹細胞 / レット症候群 / ミトコンドリア / ドーパミン作動性神経細胞

Outline of Final Research Achievements

Rett syndrome (RTT) is a neurodevelopmental disorder caused by loss of function of MeCP2, however, its molecular mechanism remains unclear. In this study, we investigated the mitochondrial factors related to the developmental defects of the dopaminergic system in RTT. Stem cells in patient-derived deciduous teeth were used for differentiation into dopaminergic neurons and for molecular biological analysis. We found that PGC-1αwas clearly downregulated in RTT-derived neurons. Dopaminergic dysregulation in the brain of RTT may be associated with defects of PGC-1α-mediated mitochondrial activation pathway that can provide the potential therapeutic targets of RTT.

Free Research Field

口腔科学分野　成長および発育系歯学関連

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くの先天異常において原因が特定されつつあるが、詳細な発症機序の解明と根本的な治療法の開発には必ずしも至っていない。理由として、研究に利用される様々な疾患モデルには利点と欠点があり、病態の包括的理解が容易でないことが挙げられる。したがって、互いに補完し合う多種多様な疾患モデルが必要と考えられる。本研究の学術的意義として、RTT患者由来の脱落乳歯歯髄幹細胞が、脳内ドーパミン作動系の病態モデル細胞の1つとなり得ることを示した。社会的意義として、小児歯科医療が、先天異常に罹患した小児の健全な口腔発育のサポートだけでなく、脱落乳歯を活用した先天異常の病態解明研究にも貢献し得るという革新的価値を示した。