鎖骨頭蓋異形成症モデルマウスを用いたＲｕｎｘ２メカニカルストレス応答機構の解析

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24792270
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 青沼 智 東北大学, 大学病院, 医員 (70624823)
• Keywords: メカニカルストレス / Runx2 / 細胞増殖

Research Abstract

鎖骨頭蓋異形成症の原因遺伝子であるRunx2は、骨芽細胞分化の必須転写因子であるとともにメカノトランスダクションの重要な因子でもある。同症の病態モデルであるRunx2ヘテロノックアウトマウスの歯にメカニカルストレスを負荷したところ、野生型に比べ歯周組織の応答がin vivoおよびin vitroにおいて遅延および低下した。本研究はこの研究をさらに発展させ、Runx2のメカニカルストレス応答メカニズムを解析し、同症候群の骨病態の解明および最良の矯正歯科治療方法の新開発につなげようとする基礎的研究の確立を目的としている。
当該年度では、前年度に続いてメカニカルストレスによるRunx2の応答機能のin vitroにおける解析を続けた。矯正歯科治療による歯の移動の伸展側をモデルに、シリコン製チャンバーに細胞を播種し、チャンバーを伸展させることによりメカニカルストレスを付加した。Runx2ヘテロノックアウトマウス由来骨髄間質細胞を骨誘導培地下にてメカニカルストレスを付加したところ、ALP、オステオカルシンなどの骨芽細胞関連因子の発現上昇が野生型マウス由来細胞に比べて遅延と低下が認められた。また、伸展力付加後のRunx2ヘテロノックアウトマウス由来骨髄間質細胞は野生型マウス由来細胞に比べて細胞増殖促進の遅延が認められ、Runx2ヘテロノックアウトマウス由来細胞ではメカニカルストレスによるMAPKやAktの応答の減弱が認められた。このように、本研究は、鎖骨頭蓋異形成症モデル動物であるRunx2ヘテロノックアウトマウスを用いたRunx2のメカニカルストレス応答や骨リモデリングにおける機能を分子レベルで解明することにより、歯科矯正臨床の発展に寄与することを目標としており、本研究の意義は極めて高いと考えられる。