2014 Fiscal Year Research-status Report
歯胚発生におけるHox遺伝子の発現パターンと機能解析
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26861676
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
新川 重彦 岡山大学, 大学病院, 医員 (10727465)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 歯胚発生 / Hox遺伝子群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，いまだ全貌が明らかとなっていない歯の発生メカニズムを，Hox 遺伝子に着目し，本遺伝子群の歯胚発生への関わりを組織学的，細胞生物学的ならびに形態学的に解明することを目的としている．
胎生 13,14,18 日齢のマウス下顎第一臼歯歯胚において，13のHox 遺伝子が発現しており，その中でも，歯の発生のキーレギュレーターであるShhとの関連が疑われるHoxd12に注目し実験を行った．Hoxd12は四芽由来細胞においてShhの発現を誘導することが報告されており，Shhはそのプロモーター領域にHoxd12結合配列を有しているため，実際にHoxd12が結合することが知られている．
そこで，ラット歯原性上皮細胞を用い，Shhおよびエナメル芽細胞分化マーカーのひとつであるAmbnとの関係を検討するため，Hoxd12遺伝子のsiRNAををエレクトロポレーション法を用いて導入した．導入効率の評価には蛍光ラベルされたコントロールsiRNAを用いた．その後,その遺伝子のノックダウンによる影響を，関連遺伝子の発現により評価，解析を行った．ノックダウン効果の判定には定量性RT-PCR法を用いて行った．
歯原性上皮細胞へHoxd12のsiRNAを遺伝子導入し，Hoxd12，Shh，Ambnの遺伝子発現量を検証した所，それぞれの遺伝子発現量は有意に抑制された．また，上皮細胞をBMP4にて刺激すると，Shh，Ambnの遺伝子発現量が促進し，同時にHoxd12遺伝子の発現も促進した．
以上のことから歯原性上皮細胞におけるHoxd12の発現がShhやAmbnの発現に関連する可能性が示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
現在siRNAと同時に遺伝子過剰発現ベクターを用いて，実験を行なっているが，ベクターの作製が上手くいかず，促進系の実験が進んでいない．
また，器官培養の系も同時に進行中であるが，遺伝子の導入効率が悪く，条件設定に苦慮している．
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の研究目的のうち，形態学的な評価として，ノックアウトマウスを用いることを検討している．今回同定したHox遺伝子の中にはすでにノックアウトマウスが存在しているものと，そうでないものがあり，研究協力者の協力を得て，新規作製も視野に入れて進める予定である．
Hox 遺伝子はクラスターを形成し，互いの機能を助け合う事が知られている．そこで，1つの遺伝子のノックダウンで効果が認められない場合は，いくつかの遺伝子を同時にノックダウンすることで対応する．ノックアウトマウスにおいてもHox遺伝子では，複数の遺伝子をノックアウトさせたマウスがすでに存在しており，作製において参考とする．
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