2014 Fiscal Year Annual Research Report
異種組織界面における水チャネル分子ＡＱＰ１の存在意義の解明
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24592761
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
河野 芳朗 新潟大学, 医歯学系, 助教 (60303129)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 健康 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40183941)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アクアポリン / セメント質 / 歯槽骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は物理的性質の異なる組織境界面に水チャネル分子であるアクアポリン-1 (AQP1)を強く発現する細胞群が存在することを発見し、その発生学的、および組織学的特徴を明らかにしてきた。これらの異種組織境界のAQP1陽性細胞は、細胞骨格が未熟で巨大な細胞表面積/体積比を持つ全く新しいカテゴリーに分類（異種組織連結細胞）できる細胞であることが示唆された。歯科領域では無細胞セメント芽細胞と歯槽骨表層細胞がこれに相当した。上皮組織に発現するAQP1は水分子の輸送に関与するが、これらの異種組織連結細胞に発現する結合組織性のAQP1の役割は全く不明であった。これらの組織境界では水分子の輸送や浸透圧の調整との関連性が薄いことから、歯根膜異種組織連結細胞（セメント芽細胞・歯槽骨表層細胞）でのAQP1は全く新しい機能を担っていると考えられた。歯根膜細胞の石灰化誘導実験では石灰化の誘導とともにAQP1の発現は上昇し、培養細胞の形態は線維状から楕円状へと変化したことから、AQP1は歯根膜細胞の形態の変化に関与している可能性が示唆された。また、異種組織連結細胞でのAQP1の役割については、AQP1陽性異種組織連結細胞は組織境界でその物性の違いによる過大な機械的ストレスにさらされることが予想されることから、これらの細胞はAQP1の発現によって、水分子の細胞内外への透過性を上げることによって水分子の移動を容易にし、受動的な変形することによって機械的ストレスを減衰している可能性が示唆された。
これらの特殊な結合組織におけるAQPの役割を解明するためにCRISPR/Cas9システムを用いたAQP1遺伝子欠損マウスの作製を試みた。その結果、4系統の遺伝子欠損マウスの作製に成功した。今後は、これらの仮説を実証するために、AQP1遺伝子欠損マウスの表現形を解析することによって結合組織性のAQP1の役割を解明する。
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