2014 Fiscal Year Annual Research Report
歯の発生における歯数制御機構の解明と再生医療への応用
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24390441
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 卓史 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (90585324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 正寛 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40215562)
阪井 丘芳 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90379082)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エナメル芽細胞 / ケラチノサイト / 細胞周期 / 細胞分化 / エピプロフィン / 転写制御 / 上皮系器官 / 歯の発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過剰歯や欠損歯など歯数異常を主訴とした外来患者が増加している。哺乳類の場合、進化に伴い歯数が減少していく傾向にあることは知られているが、歯の発生過程における歯数制御の分子機構は不明な点が多い。我々が同定したエピプロフィン/Sp6（Epiprofin, Epfn）はSpファミリーに属する転写因子で、発生初期の歯原上皮に発現し、その後内エナメル上皮に限局して発現する。我々はEpfnの同定、機能解析さらに遺伝子欠損マウス(Epfn KO)やトランスジェニックマウス（K5-Epfn）を作成し解析を進め、歯の発生におけるEpfnの機能は、１，歯原性上皮細胞の一過性増殖促進と分化誘導作用、２，エナメル基質遺伝子の発現誘導、３，歯数の制御、４，歯冠歯根の形態形成、５，歯原性上皮の枝分かれ、６，歯原性上皮細胞のアポトーシス、など歯胚発生に重要な機能を発揮している事を明らかになった。さらに、一部報告済みであるが、皮膚、四肢、毛根、性器副甲状腺に発現しているEpfnが、各組織の形態形成や組織発生や機能に重要な役割を演じていることも明らかとなってきた。最近、副甲状腺に発現するEpfnが、副甲状腺ホルモンの産生を調節し、生体のカルシウムの恒常性と骨代謝にも関与している事が判明した。
歯数制御に関しては、Epfn KOの解析により、歯原性上皮細胞の分化阻害に加え、細胞の増殖活性とアポトーシスの低下に起因し、ゆっくりと持続的な上皮の間葉組織への陥入と枝分かれにより引き起こされている事が示唆された。この現象を、ケラチノサイトを用いて解析した結果、Epfnは幹細胞から産生されるTransit Amplifying 細胞の増殖時、細胞周期調節因子としてG1/S移行に関わり、さらには細胞分裂を停止させ、Notchシグナルを介して、細胞の運命決定に関与していることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Novel Hedgehog agonists promote osteoblast differentiation in mesenchymal stem cells.2015
Author(s)
Nakamura, T., Naruse, M., Chiba, Y., Komori, T., Iwamoto, T., Sasaki, K., and Fukumoto, S.
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Journal Title
Journal of cellular physiology
Volume: 230(4)
Pages: 922-929
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Interaction between Fibronectin and β1 Integrin is Essential for Tooth Development.2015
Author(s)
Saito, K., Fukumoto, E., Yamada, A., Yuasa, K., Yoshizaki, K., Iwamoto, T., Saito, M., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
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Journal Title
PLOS one
Volume: 10(4)
Pages: e0121667
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Establishment of ex vivo mucocele model using salivary gland organ culture.2014
Author(s)
Hino, R., Futagi, M., Yamada, A., Arakaki, M., Saito, K., Sugawara, Y., Ono, M., Fukumoto, E., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
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Journal Title
Pediatric dental journal
Volume: 24(2)
Pages: 78-82
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Regulation of PTH production in parathyroid gland by transcription factor Epiprofin2014
Author(s)
Nakamura, T., Nakashima, N., Pacifici, M., Itoi, K., Yamada, Y., Fukumoto, S., and Iwamoto, M.
Organizer
NIH-Japan-JSPS Symposium

Place of Presentation
Bethesda, MD
Year and Date
2014-09-25 – 2014-09-27
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[Presentation] FGF-2-Dependent Neurogenesis Is Reduced in Aged Mice and in the Perlecan-Deficient Subventricular Zone of Adult Mice2014
Author(s)
Yamada, T., Kerever, A., Nakamura, T., Yamada, Y., and Arikawa-Hirasawa, E.
Organizer
NIH-Japan-JSPS Symposium

Place of Presentation
Bethesda, MD
Year and Date
2014-09-25 – 2014-09-27
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[Presentation] Mst1/2 regulate dental epithelium proliferation and ameloblast differentiation,2014
Author(s)
Futaki, M., Saito, K., Nakamura, T., Yamada, A., and Fukumoto, S.
Organizer
92nd IADR General Session and Exhibition
Place of Presentation
Cape Town, South Africa
Year and Date
2014-06-25 – 2014-06-28
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