Clarification of the regulation of Rho signaling and the interaction of Paxillin in HERS formation

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26861550
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 熊上 深香 (坂野深香) 岩手医科大学, 歯学部, 常任研究員 (30710826)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: Hertwig's 上皮鞘 / 細胞遊走 / Paxillin / 歯の発生

Outline of Annual Research Achievements

マウス歯根形成におけるex vivoリアルタイムイメージングの構築とその解析に成功し、歯根形成に関わる上皮細胞のダイナミクスを明らかにした。また、歯根形成におけるRhoシグナル関連分子の発現を免疫染色にて明らかにした。HERS形成過程では、HERS先端方向へのHERS細胞の遊走（HERS 伸長）やHERSに生じる断裂の際に見られる上皮間葉転換(EMT)に，Rhoシグナリング／アクチンの調節機構が重要な役割を果たしていることを見出した。またこのEMTにはTGFbによるフィブリリンを介した制御機構も関わっていることが明らかになった。さらにこの成果のin vivo検証実験として、Tomato蛍光を発するHERS細胞でRho シグナリングが抑制されるトランスジェニックマウスの歯根を解析したところ、HERSの形成が抑制され嚢胞が形成されること、HERS細胞が強いEMTを起こしていることが明らかとなり、in vivoでもRhoシグナリングがHERS形成に重要な役割を担っていること、歯根嚢胞の発生機序としてRhoシグナルが関わっていることが示された。さらに、このマウスでは歯根膜内のマラッセの上皮遺残（ERM）が消失し、歯根膜幅の減少や萎縮が生じることから、Rhoシグナル が歯周組織の恒常性維持に対して必須の役割を担っていることも示唆された。これまで歯根形成においてHERSからERMが形成されるメカニズムには、「アポートーシス」と「細胞の離脱」の二説があり結論が出ていなかった。我々が新規に開発したex vivoリアルタイムイメージングシステムは、HERS細胞動態をリアルタイムで観察することを可能にし、HERSから細胞が離脱してERMが形成される様子を実際に捉えることに成功した。これらは今後の歯根・歯周組織研究における新たな研究領域の創生に寄与すると期待できる。