2022 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the mechanisms of organ formation by cell-cell and cell-extracellular communications
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20H03898
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
岩本 勉 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90346916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 朗仁 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50244083)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯の発生 / 細胞外環境 / Piezo1 / Vwde / Irx3 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞生物体であるわれわれの個々の細胞は、周囲の細胞や細胞自身を取り囲む細胞外環境と相互作用することによって、厳密、かつ絶妙なバランスでその細胞の分化運命が決定され、それぞれが専門化した役割を担った細胞となり、さらに、その集合体によって最終的に精巧な器官を構築する。つまり細胞を取り巻く細胞外環境は器官形成における決定的な制御因子となる。本研究では、細胞―細胞間および細胞―細胞外環境間に存在するシグナルが細胞分化に及ぼす影響を解析し、器官発生、形態形成を統合的に理解し、その原理解明を目的とし、歯の発生過程解明を目指している。これまで、骨髄由来および脱落歯乳歯由来間葉系幹細胞に静水圧を負荷することにより、骨芽細胞や象牙芽細胞への分化を促進させ得ることを見出した。さらに、静水圧に応答し骨および歯の間葉系幹細胞の分化運命に関わる分子として、メカノセンサーチャネルPiezo1を同定した。 この過程で、低酸素誘導因子HIF1aが関与していることが示唆されている。このPiezo1が細胞外圧を細胞内シグナル伝達経路に伝える分子メカニズムの解明も進めた。また、歯髄由来間葉系幹細胞に外因性にFGF2刺激を行うことで、自身が出す炎症性サイトカインに変化が生じることを見出した。このことは間葉系幹細胞が炎症の場の制御に関わる重要な役割を有することを示唆する知見である。さらに、バイオインフォマティクスより新規細胞外マトリックス分子von Willebrand factor D and EGF domains (Vwde)を同定し、同分子がエナメル芽細胞の分化およびエナメル質形成に関わることをin vitro実験系および遺伝子欠損モデルマウスを作成し解析し たin vivoの実験によって明らかにしてきた。また、イロコイホメオボックス（Irx）遺伝子の歯の発生過程における発現と役割解明を進めた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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