2021 Fiscal Year Research-status Report

歯の形成過程における糖代謝リプログラミングの制御機構

Research Project

Project/Area Number	21K09826
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	依田浩子新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60293213)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	入江太朗岩手医科大学, 歯学部, 教授 (00317570) 大島勇人新潟大学, 医歯学系, 教授 (70251824)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	糖代謝 / オートファジー / 幹細胞 / 歯髄 / エナメル上皮
Outline of Annual Research Achievements	本課題では歯の形態形成における糖代謝調節機構の包括的理解に向けて、未解明である象牙芽細胞分化、エナメル上皮幹細胞および歯髄幹細胞の動態と糖代謝リプログラミング制御について、オートファジーの関与に焦点を当てて解明することを目的としている。エナメル上皮幹細胞動態とオートファジー制御に関しては、上皮細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;Keratin14-cre）を用いた解析の結果、加齢に伴いエナメル上皮幹細胞領域であるSox2陽性の切歯形成端の構造が不規則化し、老齢Atg7f/f;Keratin14creマウスでは歯原性腫瘍が発生した。さらに、エナメル上皮細胞株を用いたin vitro実験において、オートファジー阻害によりエナメル上皮幹細胞マーカーであるSox2遺伝子の発現低下と細胞増殖能の低下が確認された。従って、オートファジーが幹細胞性維持に重要であり、その異常が歯原性上皮細胞の腫瘍化に関与している可能性が推察された。歯髄組織の発育におけるオートファジーと糖代謝制御に関しては、正常マウス切歯および臼歯の歯髄幹細胞領域にオートファジーマーカーの発現が確認され、歯髄幹細胞性維持にオートファジーが関与している可能性が示唆された。現在、歯髄細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;Wnt1-cre）を作成中であり、今後は同マウスでの解析を進める予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason エナメル上皮幹細胞とオートファジー制御に関する解析が予定通りに進んでいる。歯髄細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;Wnt1-cre）の作成はやや遅れているが、正常マウスを用いた歯髄組織の解析を先に進めている。
Strategy for Future Research Activity	今後は歯髄細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;Wnt1-cre）の表現型の解析を主体に進めるとともに、上皮細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;Keratin14-cre）を用いたエナメル上皮幹細胞とオートファジー、糖代謝調節について、エピジェネティックは変化を中心に解析を深めていく予定である。
Causes of Carryover	コロナ禍により、学術集会が中止またはオンライン開催になったため、国内旅費および国際学会の参加費の支出がなくなったため。また、遺伝子改変マウスの作成がやや遅れており、その費用が次年度に持ち越されたため。