ShhシグナルとBMP・Wntシグナルのクロストークが導くエナメル質再生の新展開

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25861791
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 高橋 里美 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 非常勤講師 (40451918)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: エナメル芽細胞 / Shh / Gli1 / Wnt / Bmp / クロストーク / シグナルネットワーク / 分化メカニズム

Outline of Annual Research Achievements

歯の発生において、上皮系組織である内エナメル上皮と間葉系組織である歯乳頭の相互作用は重要であり、両組織間におけるシグナルのクロストークがそれぞれの組織の分化の方向性を決定する。特に歯胚形成の帽状期において形成されるエナメルノットはシグナルセンターとして歯の形態形成に重要な働きを担っているが、エナメルノットより放出されるメディエーターにおいて特に重要なのはソニックヘッジホッグ（Shh)であり、Shhはエナメル芽細胞の分化に関与するのみならず、間葉系の細胞にも作用すると報告されている。これまで我々は、エナメル芽細胞におけるShhの役割について検討し、Shhにより転写調節因子Gli1発現が誘導され、Gli1はエナメル芽細胞特異的タンパク質であるアメロブラスチン、アメロジェニンのプロモーターに結合し、それらの発現を誘導することを明らかにした。また、株化エナメル芽細胞におけるこれらのタンパクの発現にBmp4が関与していることを明らかにした。さらに、Shhシグナルにより、株化エナメル芽細胞におけるBmp4、Wnt発現が増加することから、ShhシグナルはBmpおよびWntシグナルをも誘導し、これらのシグナルのクロストークがエナメル芽細胞の分化に重要であることが明らかになった。しかし、Bmpシグナルを担うSmadタンパクおよびWntシグナルを担うbCateninとShhシグナルを担うGliとのクロストークについての解明が十分ではない。今後、クロストークの実態を明らかにするとともに、エナメル芽細胞分化のメカニズムの一端を解明していきたい。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

しかし、Bmpシグナルを担うSmadタンパクおよびWntシグナルを担うbCateninとShhシグナルを担うGliとのシグナルネットワークにおけるクロストークについての解明が十分ではない。

Strategy for Future Research Activity

シグナルネットワークの解明を進めるうえで、阻害薬を用いて検討を進める。

Causes of Carryover

ShhシグナルとBmp、Wntのシグナルのクロストークについて検討が不十分であり、当初予定していたシグナル阻害剤の調達に時間がかかり、それが次年度に繰り越されたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ShhシグナルとBmp、Wntのシグナルのクロストークについて、阻害剤を包括的に使用しその解明を目指す。

Research Products

• [Presentation] Mineralizing Properties of Gingiva-derived Mesenchymal Stem Cells Cultured in 3D-condition (2015)
  • Author(s): N. Kawashima, K. Hashimoto, A. Y. Bakhit, M. Yamamoto, Y. Koizumi, S. Takahashi, C. Ohi, N. Suzuki
  • Organizer: IADR/AADR/CADR General Session
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] ALPase Activity of Pulp Cells on EDTA and NaClO-treated Dentin (2015)
  • Author(s): K. Hashimoto, N. Kawashima, A. Y. Bakhit, M. Yamamoto, Y. Koizumi, S. Takahashi, C. Ohi, N. Suzuki
  • Organizer: IADR/AADR/CADR General Session
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14