ライブイメージングから探る歯根形成の分子・細胞機構の解明とその制御

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26670884
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山城 隆 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (70294428)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三原 聖美 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (00551920) ; 伊藤 慎将 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (40633706) ; 石原 嘉人 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (70549881) [Withdrawn] ; 宇佐美 悠 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (80444579) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: GFP / ライブイメージング

Outline of Annual Research Achievements

歯根はその形成端に存在するヘルトビッヒ上皮鞘を鋳型に、上皮間葉相互作用によって形成される。しかし、歯根には単根や複根などの歯種に応じた特異的な形態があり、複雑な形態がどのようにして生じるのか、その細胞・分子機構はいまだに明らかにされていない。　細胞は分化状態から、幹前駆細胞、Transient amplifying (TA) 細胞、分化細胞に分けられる。近年、これらの細胞集団の空間的配置が器官の形態形成に重要な役割を果たす例が数多く報告されている。一方、細胞や組織のイメージング技術は、蛍光を発する遺伝子改変動物などの開発・進歩により、生きたままの組織をリアルタイムで観察することを可能にしつつある。そこで、このイメージング技術と、上皮基底細胞を蛍光で可視化するK14-GFPマウス、さらに歯根形成の器官培養系を応用することで、生きたヘルトビッヒ上皮鞘を可視化し、その動態をリアルタイムで観察する。
本年度は、上皮基底特異的GFP（K14-GFP）マウスを入手し、歯根の器官培養を行うことでヘルトビッヒ上皮鞘を可視化することに成功した。現在、観察の最適化を進めているところである。
さらに、上皮鞘の分布の経時的変化を直視で観察するために、Shh mRNAの発現を上皮鞘のマーカーとしてwhole mount in situにによる観察を行った。その結果、歯根の形成を検討するのに適切な時期を明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

以下の点について成功したため、おおむね本年度の研究目標は達成できた。
１）上皮基底特異的GFP（K14-GFP）マウスを入手し、歯根の器官培養を行うことでヘルトビッヒ上皮鞘を可視化することに成功した。
２）Shh mRNAの発現を上皮鞘のマーカーとしてwhole mount in situにによる上皮鞘の分布の経時的変化を観察した。その成果によって、歯根の形成を観察する、適切な実験時期と方法をほぼ確立した。

Strategy for Future Research Activity

来年度は、予定通り、ヘルトビッヒ上皮鞘が歯根形成時においてどのような挙動をしめすかを観察する予定である。

Causes of Carryover

ライブイメージングを最適化するための、顕微鏡のステージの設定を達成することができなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実体顕微鏡下において、器官培養中の歯胚を観察するための、ステージやそれに関わる試薬を購入する予定である。