間葉系幹細胞が高発現する MXRA5 の歯髄組織恒常性機構探索と再生医療への応用

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18511
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 吉田 和真 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (60846856)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 炎症制御 / 歯髄

Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞は多分化性や抗炎症能を持つことから多くの組織再生治療において重要な役割を果たすことが知られている。一方，歯髄細胞も高い分化能と増殖能を持ち再生医療への応用が期待されるが，その細胞特性を支持する分子基盤は明らかとなっていない。間葉系幹細胞と歯髄細胞がともに高発現する MXRA5 を，歯髄組織中の恒常性維持を多面的に担う因子であると考え，MXRA5 の歯髄組織/細胞における機能解析ならびにその再生医療への応用可能性を検討することを本研究の目的とする。
これまでMXRA5は抗炎症や細胞接着に関わることが報告されているが，歯髄組織内での役割は解明されていない。当研究室で単離した歯髄細胞を実験に供した結果，歯髄細胞ソースによってMXRA5発現や各種増殖因子による反応が異なることが判明した。歯髄組織はヘテロな細胞集団であるため，細胞表面マーカーによってソーティングされた歯髄幹細胞を実験に用い，関連遺伝子の発現増減を調べた。siRNAを用いて遺伝子発現をノックダウンさせた歯髄幹細胞からtotal RNAを抽出し，RNA-seqにかけて網羅的に遺伝子発現を調べた結果，いくつか細胞機能を調整するような遺伝子の発現に増減が見られた。MAPK 経路について検討を行った結果，AKTシグナルの減弱，JNKのリン酸化現象が確認された。
新規作製したリコンビナントタンパク質を用いて，細胞機能が変化するか調べた結果，未知の2種類のリコンビナントが特定された．細胞に対して，ドミナントネガティブの効果を持つ結果が示唆されている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度は歯髄細胞におけるMXRA5の細胞機能への関わりを調べることを目的としていた。第2年度は，歯髄幹細胞を用いたRNA-seqの結果から特定された関わりのあるいくつかの遺伝子候補が，歯髄細胞においてどのように働いているのか確認を行えたため。

Strategy for Future Research Activity

1．．各種阻害剤を用いた際の遺伝子特異的siRNAの効果を解除出来るのか，2．作製したリコンビナントのタンパク質構造や結合部位の解明，3．in vivoにおいても同様の現象が確認できるか，を今後の推進方策とする。

Causes of Carryover

コロナウイルス感染症蔓延のため，各種シークエンス実験が滞ったため，次年度に残予算を使用する。