歯周組織におけるセマフォリンの発現と病態との関連

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25463245
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 島津 篤 広島大学, 大学院医歯薬保健学研究院, 助教 (10274094)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: semaphorin / plexin / 歯髄

Outline of Annual Research Achievements

最近、軸索伸長のガイダンス因子として知られていたセマフォリン(Semaphorin; Sema) 3Aが、骨芽細胞の分化促進と破骨細胞の分化抑制を同時に行うことで、骨保護作用を示すことが報告された。
Sema3Aは軸索伸長のガイダンス因子として知られるセマフォリンファミリーに属するタンパク質で、哺乳類では、サブタイプを含め約20種が同定されている。Sema3Aは、これまで軸索伸長のほか免疫制御やがん細胞の増殖抑制などさまざまな機能が報告されているが、歯周組織や歯髄組織における役割は、わかっていなかった。

そこで今年度は、歯周組織や歯髄組織におけるSema3A陽性組織とSema3A発現細胞の同定、Sema3A発現細胞と受容体陽性細胞との関連を探究することを計画し、免疫組織学的検索および培養細胞を用いた検索を実施した。マウス下顎骨を単離し、抗Sema3A抗体を用いて免疫染色を実施し、歯槽骨および歯髄組織においてSema3A陽性細胞が分布していることを見出した。さらに歯髄由来培養細胞を用いた検索にて、歯髄細胞は、20日間の培養期間において、Sema3Aを培養初期から発現し，石灰化が観察できる時期においても恒常的に一定量発現していることが判明した。さらに歯髄細胞は、Sema3A受容体として報告のあるPlexinを発現していることも明らかになった。また歯髄の構成細胞であるマクロファージにおいては、Plexinの発現は確認できたが、Sema3Aの発現は認められなかった。
従って、マウスの歯髄組織内にSema3Aが広く分布し、歯髄細胞が分泌したSema3Aが歯髄細胞自身に作用している可能性と，マクロファージの機能を制御している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度、抗Sema3A抗体を用いた免疫染色がうまく機能し、その結果を踏まえて、培養細胞を用いた検索を実施することができ、おおむね順調に進展していると思われる。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究について、歯髄由来の培養細胞を用いて、Sema3Aの機能的な観点から、検索を行う予定である。

Causes of Carryover

当初Sema3Aを遺伝子組換えタンパク質として発現、精製し、抗体を作製する予定であったが、抗体が入手できたこと、また実験動物を実験毎に購入する予定を自己繁殖にしたため、次年度使用額が生じてしまった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

計画上の進捗率を達成するために、実験全体の進捗状況を適宜把握し、問題点があれば迅速に対応する。また極力結果の信頼度を向上させるために、次年度使用額を通常より実験回数を多くし、また機能の解明のため、トランスフェクション等の試薬・消耗品等に50万円、情報収集のための旅費に20万円、その他機器使用料等に20万円、謝金等に10万円使用する。