インテグリンの活性制御による歯周組織幹細胞の遊走促進：分子リガンド創製への展開

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26463134
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山本 直史 岡山大学, 大学病院, 講師 (50432662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高柴 正悟 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (50226768) ; 畑中 加珠 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (50362992) ; 下江 正幸 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60580264)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 再生医学 / インテグリン / 細胞遊走 / 歯周組織

Outline of Annual Research Achievements

歯周組織の創傷治癒において，歯根膜細胞と間葉系幹細胞は損傷部位に遊走し，周囲細胞と協調して組織を修復・再生すると考えられている。細胞遊走には，様々な成長因子や細胞外基質の刺激に対するインテグリンの発現制御が重要である。そこで，細胞遊走時に発現する主要なインテグリンサブユニットを同定し，それらを創傷治癒期に活性化することによって，歯周組織幹細胞の遊走・組織再生を促進することを目的に研究計画を立てた。本年度は，創傷組織に発現するSDF-1などの遊走因子と，細胞外基質－インテグリン－細胞骨格のシグナル伝達系に着目し，Rho-associated protein kinase（ROCK）シグナルを介した歯周組織幹細胞の遊走メカニズムを調べ，以下の結果を得た。
1. 歯根膜細胞と間葉系幹細胞は，SDF-1のレセプターであるCXCR4とCXCR7を共に発現した。
2. 歯根膜細胞と間葉系幹細胞はIL-8を発現し，SDF-1の刺激はそれを顕著に促進した。
3. 歯根膜細胞の遊走は，SDF-1，TGF-β1，そしてBMP2の各刺激によって促進し，ROCK阻害剤前処理下では，さらに促進傾向にあった。
4. 種々のインテグリンサブユニットのうちintegrin β1発現は，SDF-1，TGF-β1，そしてBMP2の各刺激によって顕著に増加し，ROCK阻害剤前処理下では，各刺激によってさらに増加傾向にあった。
以上の結果から，歯根膜細胞の遊走促進にインテグリンβ1の発現とROCKシグナリングが関与することが明らかになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

1. 当初用いる予定であった遊走アッセイのシステム（フルオロブロックシステム，BD-Falcon ）による細胞遊走の定量化が困難で、別のシステム（Oris Cell Migration Assembly kit，Platypus Technologies）に変更するのに時間を要した為。

2. SDF-1が誘導する細胞遊走能が，過去の論文報告よりかなり効率が悪く，その他の遊走因子の検討も含めて最適な条件を検索するのに時間を費やしたため。

Strategy for Future Research Activity

遊走アッセイのシステムと遊走因子の試適条件が決定できたので，交付申請書に記載した研究実施計画内容が円滑に進行すると考える。研究を進めるに十分な歯根膜細胞のドナーのリクルートも進行中である。