マイクロアレイの網羅的遺伝子情報に基づくIGF-Ⅰによる歯の形態制御機構の解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861999
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 千田 透子 東北大学, 大学病院, 助教 (40647947)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 再生医療 / IGF-1 / 歯の形態

Outline of Annual Research Achievements

再生医療は近年様々な領域で研究が推進されており、歯科分野においても生理的な機能を持つ歯の再生が期待されている。しかし歯の再生医療を目指した三次元的構築技術の開発は大いなる進展が見られるものの、形態制御の問題が今なお未解決である。申請者の所属するグループは、再生歯の大きさを特定する因子を追求し研究を進めたところ、IGF-I添加により再生歯の大きさが増大する結果を得た。しかし、IGF-Iによる歯の形態制御機構は未だ不明であり、その解明はIGF-Iを用いた再生歯の大きさの制御方法を確立するうえで必須である。そこで、IGF-Iにより発現制御を受ける歯の形態制御に関わる因子の同定を本研究の目的とした。
まず、胎生14.5日齢のマウス下顎臼歯歯胚を用いて、IGF-I添加、非添加下にて器官培養を行った。その後、Dispase処理にて上皮および間葉組織の分離を行い、得られた組織のRNAを精製した。次に、前年度マイクロアレイ解析により同定されたIGF-Iにより発現制御を受ける下流因子の中でも、特に上皮および間葉組織において歯の発生過程に関わる遺伝子について発現パターンの解析をreal-time PCRを用いて行った。その結果、歯胚間葉組織では培養14日目においてIGF-IによるDmp1の発現上昇が認められた。
また、IGF-Iにより再生歯の大きさが増大するメカニズム解析のために、マウス歯胚間葉細胞を用い培養実験を行った。その結果、間葉細胞は培養2～5日目で活発な増殖を示し、5～6日目にかけてプラトーに達した。さらに、IGF-Iによる増殖の亢進が認められた。
今後、IGF-Iによる形態制御を受けた再生歯胚におけるIGF-Iを中心としたシグナルネットワークの更なる解明が、効率的な歯の形態制御法の開発につながることが期待される。本研究により得られた結果に基づき、我々は現在論文作成中である。

Research Products

• [Journal Article] The expression of Fn14 via mechanical stress-activated JNK contributes to apoptosis induction in osteoblasts. (2014)
  • Author(s): Matsui H, Fukuno N, Kanda Y, Kantoh Y, Chida T, Nagaura Y, Suzuki O, Nishitoh H, Takeda K, Ichijo H, Sawada Y, Sasaki K, Kobayashi T, Tamura S.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 289 Pages: 6438-50
  • DOI: 10.1074
  • Peer Reviewed / Open Access