2022 Fiscal Year Annual Research Report
A novel strategy for dentin regeneration by transcriptional regulation of Runx2
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20K21673
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山城 隆 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (70294428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒坂 寛 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (20509369)
犬伏 俊博 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (30550941)
杉山 弘 京都大学, 理学研究科, 教授 (50183843)
村田 有香 大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (90755068)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 象牙芽細胞 / Wntシグナル / Dspp / へパラン硫酸プロテオグリカン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯髄は幹細胞の宝庫であるにもかかわらず、象牙質再生への試みは実用化に至っていない。これまでの研究では、歯髄から修復象牙質ではなく骨様の修復石灰化物が生じやすいことが課題であった。本来、骨形成のマスター遺伝子であるRunx2は歯髄および象牙芽細胞ではほとんど発現が認められず、Runx2は象牙芽細胞への分化や象牙質形成に抑制的に働くことが示されている。一方、歯髄に刺激が加わると、Runx2の発現が亢進する。そのため、これまでの実験系において、象牙質の再生を試みた際、歯髄への刺激によってRunx2の発現が亢進し、それによって骨様修復物が生成されたと考えるに至った。昨年度までは、Runx2の転写を抑制するために新規遺伝子抑制法であるPIポリアミドに着目した。しかしながら、PIポリアミドの遺伝子導入が進まず、このシステムで象牙質再生を試みることを断念した。
一方、我々はこれまでにWntシグナルの活性化によって、Runx2の働きが抑制され、象牙芽細胞分化が活性化することを見出している。そこで、今回、大阪大学で
開発された新規酸化剤である「要時生成型亜塩素酸イオン水溶液（MA-T:Matching Transformation System）」を用いることで、Runx2の抑制とWntシグナルの活
性化によって象牙芽細胞分化を誘導することに変更した。
その結果、MA-T投与はへパラン硫酸プロテオグリカンの硫酸基の修飾を介して、Wntシグナルを活性化し、その結果、Dspp, Dmp1の発現の亢進を介して、象牙芽細胞分化が亢進することを見出した。また、MA-Tを作用させると、ex vivoで象牙質の基質の産生が亢進することを見出いだした。public dataを用いたシングルセルRNAseq解析によっても、象牙芽細胞においてRunx2の発現が抑制されていることを確認した。
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