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Analysis of the mechanisms of organ formation by cell-cell and cell-extracellular communications

Research Project

Project/Area Number 20H03898
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

Iwamoto Tsutomu  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90346916)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 朗仁  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50244083)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Keywords器官形成 / 歯の発生 / 細胞ー細胞間シグナル / 細胞ー細胞外シグナル / 細胞外環境 / Piezo1 / Vwde / Irx3 / 機械刺激 / 前エナメル芽細胞 / 間葉系幹細胞 / 細胞外圧
Outline of Research at the Start

多細胞生物体であるわれわれの個々の細胞は,周囲の細胞や細胞自身を取り囲む細胞外環境と相互作用することによって,厳密に,かつ絶妙なバランスでその分化運命が決定され,それぞれが専門化した役割を担った細胞となり,その集合体によって最終的に精巧な器官を構築する。つまり,細胞を取り巻く細胞外環境は,器官形成における決定的な制御因子となると考える。
本研究では,細胞―細胞間および細胞―細胞外環境間におけるシグナルが細胞分化に及ぼす影響を解析し,器官発生,形態形成を統合的に理解し,その原理解明を目指す

Outline of Final Research Achievements

As multicellular organisms, cells in our body determine their cell fate by interacting with surrounding other types of cells and the extracellular environment to differentiate into specialized cells and finally build elaborate organs by their aggregation. Therefore, the extracellular environment factors surrounding a cell are a critical regulator of organogenesis. In this study, we identified a novel extracellular matrix protein Vwde in odontogenic epithelial cells, which plays an important role in tooth development, and revealed that it plays an important role in enamel formation in teeth. We also identified novel roles for FGF2 and Irxs in dental mesenchymal cells in tooth.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯は生活を営む上で重要な器官であるが、一度失われると再生することはない。現在は人工的な材料によって回復が図られているが、克服すべき課題が多い。また、再生医療が多くの領域で進んできているものの、歯の再生医療は他領域にとって遅れをとっている。本研究で得られた知見はその一助になると確信する。細胞分化において環境因子は薬剤よりも上位にある。すなわち、細胞にとって適切な環境が整っていない条件下で、薬剤を投与した場合、期待する効果を得ることは難しい。よって、細胞にとって適切な環境である場を整えることで、薬剤を投与することなく、内因性因子を活性化する方法の探索は新規治療法を創出する一助にもなると確信する。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Iroquois homeobox 3 regulates odontoblast proliferation and differentiation mediated by Wnt5a expression2023

    • Author(s)
      Narwidina A, Miyazaki A, Iwata K, Kurogoushi R, Sugimoto A, Kudo Y, Kawarabayashi K, Yamakawa Y, Akazawa Y, Kitamura T, Nakagawa H, Yamaguchi-Ueda K, Hasegawa T, Yoshizaki K, Fukumoto S, Yamamoto A, Ishimaru N, Iwasaki T, Iwamoto T.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 650 Pages: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.02.004

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] von Willebrand factor D and EGF domains regulate ameloblast differentiation and enamel formation.2022

    • Author(s)
      Iwata K, Kawarabayashi K, Yoshizaki K, Tian T, Saito K, Sugimoto A, Kurogoushi R, Yamada A, Yamamoto A, Kudo Y, Ishimaru N, Fukumoto S, Iwamoto T.
    • Journal Title

      J Cell Physiol.

      Volume: 237 Issue: 3 Pages: 1964-1979

    • DOI

      10.1002/jcp.30667

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fibroblast growth factor 2 suppresses the expression of C-C motif chemokine 11 through the c-Jun N-terminal kinase pathway in human dental pulp-derived mesenchymal stem cells2021

    • Author(s)
      Kurogoushi Rika、Hasegawa Tomokazu、Akazawa Yuki、Iwata Kokoro、Sugimoto Asuna、Yamaguchi-ueda Kimiko、Miyazaki Aya、Narwidina Anrizandy、Kawarabayashi Keita、Kitamura Takamasa、Nakagawa Hiroshi、Iwasaki Tomonori、Iwamoto Tsutomu
    • Journal Title

      Experimental and Therapeutic Medicine

      Volume: 22 Issue: 6 Pages: 1356-1356

    • DOI

      10.3892/etm.2021.10791

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 歯の発生過程における twist basic helix-loop-helix transcription factor 2 の発現2022

    • Author(s)
      岩田こころ、岩本 勉
    • Organizer
      第60回日本小児歯科学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification and characterization of von Willebrand factor D and EGF domains as a novel extracellular matrix protein in teeth2021

    • Author(s)
      Iwata Kokoro, Kawarabayashi Keita, Yoshizaki Keigo, Sugimoto Asuna, Fukumoto Satoshi, Iwamoto Tsutomu
    • Organizer
      第69回国際歯科研究学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歯原性上皮におけるカドヘリン発現を制御する新規細胞外マトリックスタンパクvon Willebrand factor D and EGF domains2021

    • Author(s)
      岩田こころ,河原林啓太,吉崎恵悟,杉本明日菜,福本 敏,岩本 勉
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯胚特異的に発現するvon Willebrand factor D and EGF domainsの歯の発生過程における発現解析2021

    • Author(s)
      岩田こころ,杉本明日菜,岩本 勉
    • Organizer
      日本小児歯科学会第36回関東地方会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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