ヒト歯髄幹細胞の造骨性分化を誘導するPI 3-kinase/Aktシグナルの解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462892
• Research Institution: Meikai University
• Principal Investigator: 片山 直 明海大学, 歯学部, 教授 (10105596)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田島 雅道 明海大学, 歯学部, 講師 (70130995) ; 菊地 寛高 明海大学, 歯学部, その他 (70234193) ; 梅村 直己 朝日大学, 歯学部, 助教 (80609107) ; 村上 幸生 明海大学, 歯学部, 准教授 (00286014)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ヒト歯髄幹細胞 / 石灰化誘導 / 象牙芽細胞 / 分化誘導 / CD44

Outline of Annual Research Achievements

本研究はヒト歯髄幹細胞を骨芽細胞へ分化誘導するための安全で効率的で安価な方法を探索することにある。ヒト歯髄組織から幹細胞を分取するのが困難であったために、ヒト歯髄幹細胞株を用いて分化誘導の基礎的データ解析を中心に行った。今までの研究で、歯髄幹細胞はCD44を高発現していることをフローサイトメトリー解析とウエスタンブロッティング法で明らかにした。さらにCD44リガンドであるヒアルロン酸刺激で、歯髄幹細胞の石灰化誘導が確認された。そこで、この現象が骨細胞への分化なのか象牙芽細胞への分化なのかをリアルタイムPCR解析したところ、DSPP (dentin sialophosphoprotein) とDMP-1 (dentin matrix acidic phosphoprotein-1) のmRNAレベルが7～10倍に増加し、イムノブロット解析でタンパク質レベルでもその発現が増加していることを確認した。これらの結果から、ヒアルロン酸でCD44を活性化させると、歯髄幹細胞は象牙芽細胞へと分化誘導されることが示唆された。
そこでヒアルロン酸がどのような細胞内シグナルにより象牙芽細胞へと分化するのか解明するために、Aktのリン酸化について調べた。ヒアルロン酸刺激30分後にAktのリン酸化を確認したが、Akt阻害薬であるLY294002の前処置条件下でヒアルロン酸刺激を行ったが、歯髄幹細胞の象牙芽細胞への分化は抑制されなかった。従って、ヒアルロン酸による歯髄幹細胞Aktシグナルは象牙芽細胞分化にはリンクしていないことが明らかとなった。
今後さらに歯髄幹細胞から象牙芽細胞へ分化誘導させるためのシグナル解明を行うと共に、ヒト歯髄組織から歯髄幹細胞を分取して、ヒト歯髄幹細胞株で得られた結果と比較検証を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定はヒト検体歯髄組織より歯髄幹細胞を分取して、象牙芽細胞への分化誘導の検証を行う予定であったが、検体採取の問題によって解析が遅れたために、ヒト歯髄幹細胞株を用いて検証を行ったためである。

Strategy for Future Research Activity

引き続きヒト歯髄幹細胞株を用いて、象牙芽細胞への分化シグナルに関する詳細な解析を行うとともに、ヒト歯髄組織検体から歯髄幹細胞を分取して、効率的な象牙芽細胞への分化誘導法を開発する予定である。