Induction of enamel regeneration by cross-talk between Shh signaling and BMP/Wnt signaling

2016 Fiscal Year Annual Research 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, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (40451918)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: Shh / エナメル芽細胞 / Gli1 / Bmps / Wnts / クロストーク / 歯髄細胞 / 分化誘導

Outline of Annual Research Achievements

代表的なシグナル因子であるソニックヘッジホッグ（Shh）は歯の発生において中心的な役割を担っている。特にエナメル芽細胞の分化においてShhシグナルは必須と言われており、実際にShh下流の転写調節因子であるGli1がアメロジェニン、アメロブラスチンのプロモーターに結合し、これらのエナメルマトリックスタンパク発現を誘導することを明らかにした。さらに、Shhシグナルはbone morphogenetic protein (Bmp)シグナルおよびWntシグナルとクロストークしてきしている可能性が推察される。これまでに、BmpシグナルはShhシグナルを増強することが明らかになった。またWntシグナルもShhシグナルの増強に加担している。実際のエナメル芽細胞の分化において、これらのシグナルが協調して分化を誘導していると推察される。
Shhシグナルはエナメル芽細胞のみならず歯髄細胞に対しても作用する可能性がある。歯髄細胞においてもShhのリセプターであるPtcの発現が認められる。マウス株化歯髄細胞にShhを添加、あるいはGli1を強制発現させ、骨芽・象牙芽細胞マーカーである、Alkaline Phosphatase、Dentin matrix protein 1 (DMP1) 等の発現動態を検討し、Shhの歯髄細胞分化への影響について詳細に調べることを予定している。また、歯髄細胞におけるShhとBmpあるいWntシグナルとのクロストークについては、十分に検討ができておらず、今後さらに検討を進める必要がある。Shh単独あるいはShhにBmp、Wntを添加し、歯髄幹細胞を硬組織形成細胞へ分化誘導する手法の開発を進め、臨床への応用を検討していきたい。