歯牙形成における分化関連因子Pax6,Lef1遺伝子の発現解析と歯牙再生誘導の試み

• Project/Area Number: 02J00978
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 長田 奈津紀 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 上皮間葉相互作用 / 頭部神経堤細胞 / レトロウイルスベクター / scaffold / 顔面形態形成異常

Research Abstract

頭部神経堤細胞初代培養系の培養条件等を検討し最適化することに成功した。歯牙形成における最も重要な上皮間葉相互作用をin vitroでmimicすることで、形態形成に不可欠な遺伝子発現を解析することを目的としてこの系を用い、頭部神経堤細胞分化関連因子である、Pax, RUNX1,2,3, Id2遺伝子およびそれらの変異型(ドミナントネガティブ変異体、活性型変異体を含む)数種をレトロウイルスベクターにて強制発現させ、歯牙形成や顎顔面部の形成過程を確認したところ、RUNXをはじめとするいくつかの遺伝子によって著しく形成促進もしくは遅滞を認めた。また、これらのノックアウトマウス解析も並行して行ったところ、顔面形成の変異を認めるものが一部確認された。最終目標である、歯牙再生誘導を可能ならしめるためには、歯牙形成における分化制御機構における、これらの遺伝子の寄与を長期にわたって分析することが重要と考えられる。具体的には、同じ頭部神経堤細胞塊から、上皮系細胞群と間葉系細胞群を分離し、各々を適当なscaffold内で培養したのち、同系マウス腎皮膜下へ移植して、細胞塊間の相互作用評価と、その結果としての歯牙硬組織形成を試みたが、こちらは満足な結果に至っていない。しかしながら、その上で数種の遺伝子の強制発現、もしくは、dominant negative変異体による機能阻害による効果についてはいくつかの知見が得られた。

Research Products

• [Journal Article] In vitro induction of adult hepatic progenitor cells into insulin-producing cells (2004)
  • Author(s): Nakajima-Nagata, N., Sakurai, T., Mitaka, T., Katakai, T., Yamato, E., Miyazaki, J., Tabata, Y., Sugai, M., Shimizu, A
  • Journal Title: Biochem, Biophys, Res, Comm 318(3) Pages: 625-630
• [Journal Article] Pdx-1 enables insulin secretion by regulating synaptotagmin 1 gene expression (2004)
  • Author(s): Nakajima-Nagata, N., Sugai, M., Sakurai, T., Miyazaki, J., Tabata, Y., Shimizu, A.
  • Journal Title: Biochem, Biophys, Res, Comm 318(3) Pages: 631-635
• [Publications] Sakurai T, Satake A, Nagata N, Gu Y, Hiura A, Doo-Hoon K, Hori H, Tabata Y, Sumi S, Inoue K.: "The development of new immunoisolatory devices possessing the ability to induce neovascularization."Cell Transplantation. 12(5). 527-535 (2003)
• [Publications] Sakurai, T, Satake, A, Sumi, S, Inoue, K, Nagata, N, Tabata, Y, Miyakoshi, J.: "The Efficient Prevascularization Induced by Fibroblast Growth Factor 2 With a Collagen-Coated Device Improves the Cell Survival of a Bioartificial Pancreas."Pancreas. 28(3). e70-e79 (2004)
• [Publications] T.Nakano, K.Kaibara, Y.Tabata, N.Nagata, S.Enomoto, E.Marukawa, Y.Umakosh: "Unique alignment and texture of biological apatite crystallites in typical calcified tissues analyzed by microbeam x-ray diffractometer system"Bone. 31(4). 479-487 (2002)
• [Publications] N.Nagata, A.Iwanaga, K.Inoue, Y.Tabata: "Co-culture of extracellular matrix suppresses the cell death of rat pancreatic islets"J Biomater Sci Polym Ed.. 13(5). 579-590 (2002)
• [Publications] Wang W., Gu Y, Tabata Y, Miyamoto M, Hori H, Nagata_N, Touma M, Balamurugan AN, Kawakami Y, Nozawa M, Inoue K: "Reversal of diabetes in mice by xenotransplantation of a bioartificial pancreas in a prevascularized subcutaneous site"Transplantation. 73(1). 122-129 (2002)