| Project/Area Number |
23K09438
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
春山 直人 九州大学, 歯学研究院, 准教授 (70359529)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺尾 文恵 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10510018)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | カルシウム / ストア作動性カルシウム流入 / 外胚葉異形成症 / 歯科矯正学 / 唾液腺 / 皮膚 |
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| Outline of Research at the Start |
歯、唾液腺、毛包は、上皮細胞の嵌入と神経堤由来の間葉細胞の集積による上皮間葉相互作用の結果として形成されるが、近年「ストア作動性カルシウム（Ca2+）流入 (SOCE) 」がこれら組織の機能に関与していることが示唆された。本研究では、口腔のQoL低下につながる唾液分泌機能低下や口腔粘膜・皮膚機能の維持・修復に関するSOCEの役割について基盤的知識を得ることで、SOCE機構の制御法開発につなげる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯、唾液腺、毛包は、いずれも発生過程における上皮細胞の嵌入と神経堤由来の間葉細胞の集積による上皮間葉相互作用の結果として形成される。このうち、上皮細胞に機能異常があると歯数やエナメル質、毛に異常を示す外胚葉異形成症が引き起こされるが、近年、細胞の「ストア作動性カルシウム（Ca2+）流入(SOCE) 」の異常がこの疾患に関与していることが判明した。本研究の目的は、応募者が独自に作出した上皮系組織特異的STIM1/2遺伝子欠損マウスを用いて、外胚葉組織である口腔上皮におけるSOCE機能の異常が引き起こす表現型発現のメカニズムを明らかにすることである。
今年度は、唾液腺細胞におけるCa2+応答と唾液分泌機能の関係について明らかにするため、カルシウム活性化カリウムイオンチャネルの発現確認とカルシウムイオンによるその機能制御を、それぞれqPCRとカリウムイオン蛍光イメージングによる定量にて実施した。その結果、代表的カルシウム活性化カリウムイオンチャネル2種類が唾液腺細胞に発現していることが確認できた。また、細胞内Ca2+濃度の変化に応じてカルシウム活性化カリウムイオンチャネルの活性化が制御されていることが分光分析装置にて定量的に計測できた。
さらに、上皮系組織特異的STIM1/2遺伝子欠損マウスにて皮膚バリア機能が低下していることが、皮膚水分蒸散測定ならびに細胞間接着分子の免疫染色から示唆された。特に皮膚バリア機能に関しては、接着分子を分解するキモトリプシン様ならびにトリプシン様酵素の活性化が関与している可能性を、皮膚から抽出したタンパク質を用いてキモトリプシンならびにトリプシンに感受性を持つ蛍光基質の分解を解析することで、突き止めることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
皮膚におけるマウス表現型(バリア機能低下)をあらたに同定できたこと、また今年度に予定されていていた、上皮細胞においてSOCEがどのように変化しているかに加え、カルシウムイオン活性化イオンチャネルの機能に対するSOCEの影響について分光分析装置による解析ができた。口腔上皮における解析が未着手であるが、全体として概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、本年度得られた接着分子を分解するキモトリプシン様ならびにトリプシン様酵素の活性化に、カルシウムイオンの上皮内における下流シグナルがどのように関与しているのかについて研究していきたい。また、同様の機構が口腔上皮に存在しているかを確認したい。そして、計画書の最終年度の目標である、SOCEの制御法確立を目指して、既存薬剤のスクリーニングを実施していきたい。
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