2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of epithelial polarization to regenerate tooth
| Project/Area Number |
26670880
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
福本 敏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30264253)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 歯の再生 / ３次元培養 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では歯の再生を目的とし、人為的に細胞極性を付与することで、エナメル芽細胞の分化促進や、効率的な器官形成技術を確立することを目指している。
これまで歯原性上皮細胞の３次元培養技術を用いて、エナメル基質の１つであるアメロブラスチンやアメロジェニンの高発現誘導に成功した。またこの３次元構築組織においてin vitroでの石灰化誘導に成功することができた。しかしながら、in vivoの歯胚形成過程におけるエナメル芽細胞のような整列したエナメル上皮組織の構築までは至っておらず、構造的にはエナメル質のような層状の硬組織形成には至っていない。
そこで、さらなる細胞極性を付与する目的で、細胞間結合に関わる分子群の発現制御に関わる分子機構について検討を行った。これら新規分子の包括的な遺伝子スクリーニングから、デスモゾームの形成に重要である新規分子Pkp1の同定に成功し、このPkp1を過剰発現させることで、細胞間結合が増強され細胞分化が促進されること、また本分子をsiRNAを用いて発現抑制した結果、ZO-1の発現局在が変化し細胞が極性を維持できないことが明らかとなった。このことからPkp1の発現促進は、エナメル芽細胞の極性と分化維持に極めて重要であることを見出した。これらの新たに発見した分子機構を用いて、Pkp1の過剰発現と、歯原性上皮の３次元培養技術を併用した結果、従来の３次元培養と比較して、早期にエナメル質形成に関わるエナメル基質、エナメル基質分解酵素群の発現が促進されることを見出した。これらの技術は、これまで培養に長い時間を要していた歯の再生において、その短縮化や効率化に貢献できる知見と考えられる。
|
-
[Journal Article] Nephronectin plays critical roles in Sox2 expression and proliferation in dental epithelial stem cells via EGF-like repeat domains.2017
Author(s)
Arai C, Yoshizaki K, Miyazaki K, Saito K, Yamada A, Han X, Funada K, Fukumoto E, Haruyama N, Iwamoto T, Takahashi I, Fukumoto S.
-
Journal Title
Sci Rep.
Volume: 7
Pages: 45181
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
[Journal Article] Practical whole-tooth restoration utilizing autologous bioengineered tooth germ transplantation in a postnatal canine model.2017
Author(s)
Ono M, Oshima M, Ogawa M, Sonoyama W, Hara ES, Oida Y, Shinkawa S, Nakajima R, Mine A, Hayano S, Fukumoto S, Kasugai S, Yamaguchi A, Tsuji T, Kuboki T.
-
Journal Title
Sci Rep.
Volume: 7
Pages: 44522
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
