歯牙再生に関する分子生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 17592072
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 外科系歯学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高橋 克 京都大学, 医学研究科, 講師 (90314202)
• 研究分担者: 清水 章 京都大学, 医学研究科, 教授 (00162694) ; 菅井 学 京都大学, 医学研究科, 講師 (90303891)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 歯牙再生 / USAG-1 / 歯数制御 / 頭部神経堤細胞 / 器官培養 / 組み換えウイルス

研究概要

我々は、新規BMP拮抗分子USAG-1欠損マウスにおいて、歯数が増加するphenotypeを見出した。歯数増加は上顎切歯において解析したUSAG-1欠損マウス25例中全例で認められたため、以下の解析は、上顎切歯部において行った。胎生13週から生後3日まで、同部位をHE標本を用いて、組織学的評価を行った。野生型では、痕跡的な乳切歯が胎生15週まで発生が進むが、以後縮小、消失して行くのに対し、USAG-1欠損マウスでは、胎生15週以降も発生が進み、一部エナメル質形成を伴った歯牙の形成を認めた。胎生15週でTUNEL法にてApoptosisを比較したところ歯間葉細胞おいて多く認められ、過剰歯は、同部でUSAG-1欠損によりBMPの機能が亢進されたため歯間葉細胞のApoptosisが抑制されたためと考えられた。痕跡的な乳切歯の歯上皮細胞ではBMP2,BMP4,BMP6、また歯間葉細胞ではBMP4,BMP6の発現が認められた。また同部の歯間葉細胞ではリン酸化smad1/5/8抗体陽性細胞数がUSAG-1欠損マウスで有意に多く、whole mount in situ hybridization法ではBMPシグナリングの下流の分子であるMsx1とDlx2の発現の充進が認められた。USAG-1欠損マウスの上顎切歯部の器官培養において歯数増加を認めたが、BMP拮抗分子の一つであるnogginを添加したところ、歯数増加のphenotypeはrescueされ正常な歯数となった。以上の結果より過剰歯の形成は、同部でUSAG-1欠損によりBMPの機能が亢進されたためと考えられた。ヒトにおいても痕跡的な第3歯堤の存在が報告されており、USAG-1を標的分子として歯牙再生を目指す新しいアプローチとなる可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced BMP signaling results in supernumerary tooth formation in USAG-1 deficient mouse (2008)
  • 著者名/発表者名: Akiko Murashima-Suginami, Katsu Takahashi, Tomoko Sakata, Hiroko Tsukamoto, Manabu Sugai, Motoko Yanagita, Akira Shimizu, Takeshi Sakurai, Harold C.Slavkin and kazuhisa Bessho
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Enhanced BMP signaling results in supernumerary tooth formation in USAG-1 deficient mouse. (2008)
  • 著者名/発表者名: Akiko Murashima-Suginami, Katsu Takahashi, Tomoko Sakata, Hiroko Tsukamoto, Manabu Sugai, Motoko Yanagita, Akira Shimizu, Takeshi Sakurai, Harold C. Slavkin, Kazuhisa Bessho.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rudiment incisors survive and erupt as supernumerary teeth as a result of USAG-1 abrogation (2007)
  • 著者名/発表者名: Akiko Murashima-Suginami, Katsu Takahashi, Tomohiro Kawabata, Tomoko Skata, Hiroko Tsukamoto, Manabu Sugai, Motoko Yanagita, Akira Shimizu, Takeshi Skurai, Harold C.Slavkin and Kazuhisa Bessho
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 359 ページ: 549-555
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rudiment incisors survive and erupt as supernumerary teeth as a result of USAG-1 abrogation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Akiko Murashima-Suginami, Katsu Takahashi, Tomohiro Kawabata, Tomoko Sakata, Hiroko Tsukamoto, Manabu Sugai, Motoko Yanagita, Akira Shimizu, Takeshi Sakurai, Harold C. Slavkin, Kazuhisa Bessho.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 359 ページ: 549-555
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Uterine sensitization-associated gene-1 (USAG-1),a novel BMP antagonist experssed in the kidney,accelerates tubular injury (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanagita M., Okuda, T., Endo, S., Tanaka, M., Takahashi, K., Sugiyama, F., Kunita, S., Takahashi, S., Fukatsu, A., Yanagisawa M., Kita, T.and Sakurai T.
  • 雑誌名: J Clin Invset 116 ページ: 70-79
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Uterine sensitization-associated gene-1(USAG-1), a novel BMP antagonist expressed in the kidney, accelerates tubular injury. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanagita M., Okuda, T., Endo, S., Tanaka, M., Takahashi, K., Sugiyama, F., Kunita, S., Takahashi, S., Fukatsu, A., Yanagisawa M., Kita, T., Sakurai T.
  • 雑誌名: J Clin Invset. 116 ページ: 70-79
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Uterine sensitization-associated gene-1 (USAG-1), a novel BMP antagonist expressed in the kidney, accelerates tubular injury (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanagita M., Okuda, T., Endo, S., Tanaka, M., Takahashi, K., Sugiyama, F., Kunita, S., Takahashi, S., Fukatsu, A., Yanagisawa M., Kita, T., Sakurai T
  • 雑誌名: J Clin Invset. 116 ページ: 70-79
• [雑誌論文] Germline mutations of the PTCH gene in Japanese patients with nevoid basal cellcarcinoma syndrome (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanioka, M., Takahashi, K., Kosugi, kawabata, T., Nishigori, C., Miyachi, Y., and Iizuka, T.
  • 雑誌名: Arch.Dermatol.Res 296 ページ: 303-308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polymorphisms in PTCH1 affect the risk of Ameloblatstoma (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawabata, T., Takahashi, K., Sugai, M., Murashima-Suginami, A., Ando, S., Shumizu, A., Kosugi, S., Sato, T., Nishida, M., Murakami, K.and Iizuka, T.
  • 雑誌名: J.Dent.Res 84 ページ: 812-816
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polymorphisms in PTCH1 affect the risk of Ameloblastoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawabata, T., Takahashi, K., Sugai, M., Murashima-Suginami, A., Ando, S., Shumizu, A., Kosugi, S., Sato, T., Nishida, M., Murakami, K., lizuka, T.
  • 雑誌名: J. Dent. Res. 84 ページ: 812-816
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Germline mutations of the PTCH gene in Japanese patients with nevoid basal cell carcinoma syndrome (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanioka, M., Takahashi, K., Kosugi, S., Kawabata, T., Nishigori C., Miyachi, Y., Iizuka, T.
  • 雑誌名: Arch.Dermatol.Res 296 ページ: 303-308
• [雑誌論文] Polymorphisms in PTCH1 affect the risk of Ameloblastoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawabata, T., Takahashi, K., Sugai, M., Murashima-Suginami A., Ando, S., Shumizu A., Kosugi, S., Sato, T., Nishida M., Murakami, K., Iizuka, T.
  • 雑誌名: J.Dent.Res 84 ページ: 812-816
• [雑誌論文] Germline mutations of the PTCH gene in Japanese patients with nevoid basal cell carcinoma syndrome
  • 著者名/発表者名: Tanioka, M., Takahashi, Kosugi, S., Kawabata, T., Nishigori C., Miyachi, Y., Iizuka, T.
  • 雑誌名: Arch. Dermatol. Res. 296 ページ: 303-308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より