2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of construction mechanism of extracellular environment around tooth germs via proteoglycan
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26462777
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
依田 浩子 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60293213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 俊一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (80187400)
武内 恒成 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コンドロイチン硫酸 / プロテオグリカン / 頭蓋顔面発育 / 歯胚 / 細胞外基質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG) について、顎顔面の形態形成、歯胚の細胞外環境の構築とその変化、幹細胞ニッチとしての役割、歯胚細胞内シグナル伝達と細胞分化機構について、遺伝子改変マウスを用いて解析することを目的とした。平成28年度では以下の研究結果が得られた。
1.コンドロイチン硫酸合成酵素ノックアウト（CSKO）マウスを用いた臼歯再植実験系による歯髄・歯根膜再生とコンドロイチン硫酸との関連性の解析:
生後3週齢のCSKOマウスおよび正常マウスを用いて、深麻酔下にて上顎第一臼歯を抜去後再植した。術後3日～14日後に動物を深麻酔下で灌流固定し、上顎骨を摘出し組織切片を作製し、歯髄ならびに歯周組織の治癒過程を経時的に観察した。その結果、正常マウスではCS鎖は再植７日後に歯髄内の血管・神経再生部の周囲に集積し、14日後では歯根尖端部の歯髄幹細胞が局在している未分化領域に限局していた。CSKOではそれらCS鎖の集積が減少し、血管および神経組織の再生状況が変化しており、正常マウスと比較して損傷後の歯髄再生が早期に開始されている可能性が示唆された。
2.CSKOマウスの口腔粘膜細胞の初代培養実験:
生後１日齢の正常およびCSKOマウスの口腔粘膜組織を採取し、初代培養系を確立した。正常細胞とCSKO細胞について、細胞増殖および細胞分化能の差異についてRT-PCR法にて検索した。その結果、CSKO細胞は細胞増殖マーカーであるcyclinD1の顕著な発現低下、ならびにCS鎖関連分子の発現変化が確認された。
以上より、本研究課題によりCS鎖はCSPG関連シグナル分子の発現および局在変化を制御することにより、歯ならびに周囲骨組織・軟骨組織の細胞増殖ならびに分化を制御し、頭蓋顔面の形態形成、歯の発生ならびに再生を調節する重要な分子であることが示された。
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