Chst11-KO Mice Unravel a New Mechanism for Cleft Palate Development

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K21060
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0907:Oral science and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Yokoyama Mika 大阪大学, 大学院歯学研究科, 招へい教員 (60967701)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 口蓋裂

Outline of Final Research Achievements

ATP levels were decreased in the palatine process mesenchyme of Chst11 knockout mice. The results suggest that decreased ATP is involved in the reduced cell proliferative capacity in the palatine process mesenchyme. Next, when the mitochondria-active drug MA-5 was used, palatal formation occurred at about 94% probability in Chst11 knockout mice at 18.5 days of gestation. This suggests that the mitochondria-activating agent MA-5 can prevent the onset of cleft palate. Furthermore, the mitochondrial membrane potential of palatal process cells in Chst11 knockout mice was predominantly decreased under oxidative stress, suggesting that loss of Chst11 increases the sensitivity of palatal process mesenchymal cells to oxidative stress.

Free Research Field

歯科矯正学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

口蓋裂は多因子疾患であると考えられているが、発症の分子メカニズムには不明な点も多い。Chst11ノックアウトマウスにおける口蓋裂発症メカニズムを検討する中で、酸化的リン酸化によるATP産生の異常が口蓋裂発症と関係がある可能性を見出した。これまでにエネルギー代謝の異常と口蓋裂の発症についてはほとんど検証されていないため、本研究は学術的独自性が高いと言える。口蓋裂の治療は対症療法としての外科的・矯正歯科的治療が中心であり、有効な予防法は未だにない。本研究によりエネルギー代謝の異常と口蓋裂発症の関係が明らかになれば、口蓋裂予防・治療の全く新しいアプローチが可能になると考えられ非常に高い創造性がある。