2021 Fiscal Year Research-status Report
Identification of key factors for tooth development using spatial transcriptomics
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20K21678
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
大野 充昭 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (60613156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 孝 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50339131)
渡辺 亮 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (60506765)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯胚発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯を含む上皮間葉相互作用により発生する臓器は，特定部位の上皮組織が肥厚し，間葉組織に陥入することで生じる．そして，上皮細胞が様々なサイトカインを分泌し，間葉細胞の遺伝子発現を制御することで発生が開始する．これまで，多くの研究者は，歯胚発生の運命決定メカニズムを明らかにするため，発生過程の組織から経時的にRNAを抽出し，網羅的解析を行ってきた．しかし，発生過程において，歯胚を構成するすべての細胞が同じ挙動を示すわけではなく，細胞同士が上皮間葉相互作用を含む様々なコミュニケーションを取りながらダイナミックに変化するため，これまでの細胞集団の平均値的解析では，発生メカニズムを詳細に捉えることは困難であった．そこで，本研究では，Single Cell RNA-SeqやSlide-Seqなどの最新の科学技術を応用し，誰も成し遂げることができなかった歯胚発生の運命決定メカニズムを明らかにすることを目的に以下の実験を実施してきた．歯胚発生初期のマウス歯胚および非歯原性口腔粘膜組織を単離し，scRNA-Seqにて1細胞解析を行った．次に，位置情報を有したSlide-Seqにて解析し，間葉細胞と相互作用を起こしている上皮細胞群が特異的に発現している転写因子を抽出し， scRNA-Seqの結果と照らし合わせて関連因子の絞り込みをおこなった．その結果，候補遺伝子が抽出された．そこで，候補遺伝子の欠損マウスを入手し，歯のフェノタイプをmicro-CTにて詳細に解析した．しかし，歯に大きなフェノタイプは認められなかった．現在，他の候補遺伝子の探索を行っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
scRNA-seq等で，歯胚発生初期に高発現する転写因子の抽出を行い，最も歯胚特異的に発現が認められた遺伝子に関して，遺伝子欠損マウスを用いて解析を行ったが，フェノタイプを確認することができなかった．現在，他の候補遺伝子の解析を実施している．
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| Strategy for Future Research Activity |
ロシア，ウクライナ情勢悪化のため，ヨーロッパから抗体等の試薬の輸入に問題が生じており，実験に必要な試薬の購入ができなかったため，またコロナ問題か ら，予定していた国際学会等への参加を断念したため，次年度使用額が生じた.
次年度に試薬の購入および学会参加のための旅費等の費用に充当し，これまでの解析で抽出された候補遺伝子に関して，機能解析をすすめる．
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| Causes of Carryover |
ロシア，ウクライナ情勢悪化のため，ヨーロッパから抗体等の試薬の輸入に問題が生じており，実験に必要な試薬の購入ができなかったため，またコロナ問題から，予定していた国際学会等への参加を断念したため次年度使用額が生じた．次年度に試薬の購入および学会参加のための旅費等の費用に充当する．
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[Journal Article] Preclinical bioequivalence study of E. coli-delived rhBMP-2/β-TCP and autogenous bone in a canine guided-bone regeneration model.2022
Author(s)
Nosho S, Ono M, Komori T, Mikai A, Tosa I, Ishibashi K, Tanaka Y, Kimura-Ono A, Hara S E, Oohashi T, Kuboki T
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Journal Title
Journal of Prosthodontic Research
Volume: 66
Pages: 124-130
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Suppression of bone necrosis around tooth extraction socket in a MRONJ-like mouse model by E-rhBMP-2 containing artificial bone graft administration.2021
Author(s)
Tanaka Y, Kyaw TA, Ono M, Mikai A, Anh TD, Emilio SH, Tosa I, Ishibashi K, Ono-kimura A, Nawachi K, Kuboki T, Oohashi T
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 22
Pages: 12823
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Imatinib has minimal effects on inflammatory and osteopenic phenotypes in a murine cherubism model.2021
Author(s)
Mukai T, Akagi T, Hiramatsu-Asano S, Tosa I, Ono M, Kittaka M, Ueki Y, Yahagi A, Iseki M, Oohashi T, Ishihara K, Morita Y
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Journal Title
Oral Diseases
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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