膜性骨化におけるIHHシグナルを介したCdc42の機能の解明

• 研究課題/領域番号: 18K17076
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57030:保存治療系歯学関連
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 相澤 怜 昭和大学, 歯学部, 助教 (80710673)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: Cdc42 / 頭蓋骨

研究成果の概要

本研究では、頭蓋における間葉細胞特異的にCdc42遺伝子を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスを用いて、膜性骨化におけるCdc42の役割について検討を行った。コンディショナルノックアウトマウスでは頭蓋骨形成不全が認められ、頭蓋骨の形成に関与するIhh、Bmp2、Bmp4の発現減少が認められた。さらに、Cdc42の機能が阻害された初代培養骨芽細胞において、骨芽細胞分化に関与するDlx5、Igf1の発現低下が認められ、IhhおよびBmpシグナルによって制御される頭蓋骨形成において、Cdc42が重要な役割を果たしていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

個体レベルにおけるCdc42と膜性骨化に着目した研究はこれまでほとんどなく、特に頭蓋骨の縫合部でのCdc42の役割は明らかでなかった。本研究結果から、膜性骨化により形成される頭蓋骨において、Cdc42が重要な役割を果たしていることが示唆された。今後、Cdc42に着目した効率的な生体材料の作製への応用や骨破壊を伴う疾患の予防および治療に有用な手法を見出せる可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Visualization of junctional epithelial cell replacement by oral gingival epithelial cells over a life time and after gingivectomy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Tanaka J, Aizawa R, Yajima-Himuro S, Seki T, Tanaka K, Yamada A, Ogawa M, Kamijo R, Tsuji T, Mishima K, Yamamoto M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 9 号: 1 ページ: 7640-7640
  • DOI: 10.1038/s41598-019-44065-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cdc42 regulates cranial suture morphogenesis and ossification (2019)
  • 著者名/発表者名: Aizawa Ryo、Yamada Atsushi、Seki Tatsuaki、Tanaka Junichi、Nagahama Ryo、Ikehata Mikiko、Kato Tadashi、Sakashita Akiko、Ogata Hiroaki、Chikazu Daichi、Maki Koutaro、Mishima Kenji、Yamamoto Matsuo、Kamijo Ryutaro
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 512 号: 2 ページ: 145-149
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.02.106
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cdc42 regulates cranial suture morphogenesis and ossification (2019)
  • 著者名/発表者名: Aizawa R, Yamada A, Seki T, Tanaka J, Nagahama R, Ikehata M, Kato T, Sakashita A, Ogata H, Chikazu D, Maki K, Mishima K, Yamamoto M, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] ハイドロキシアパタイト上での培養が不死化接合上皮細胞および口腔上皮細胞の遺伝子発現に及ぼす影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中慧介，相澤 怜，田中準一，澤田直子，関 辰明，田中麻友，相内敏弘，板部洋之，美島健二，山本松男
  • 学会等名: 第62回秋季日本歯周病学会学術大会
• [学会発表] 口腔歯肉上皮由来細胞による接合上皮細胞置換の可視化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤麻友，田中準一，相澤 怜，氷室沙羅，関 辰明，田中慧介，山田 篤，上條竜太郎，美島健二，山本松男
  • 学会等名: 第62回秋季日本歯周病学会学術大会
• [学会発表] Replacement of junctional epithelium by oral epithelium (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato M, Aizawa R, Tanaka J, Yajima-Himuro S, Seki T, Tanaka K, Mishima K, Yamamoto M
  • 学会等名: 104th Annual Meeting of the American Academy of Periodontology in collaboration with the Japanese Society of Periodontology and the Japanese Academy of Clinical Periodontology
  • 国際学会
• [学会発表] 人工再構成歯胚技術を用いたマウス歯肉接合上皮細胞株の樹立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 関 辰明，相澤 怜，田中準一，氷室沙羅，加藤麻友，田中慧介，美島健二，山本松男
  • 学会等名: 第61回秋季日本歯周病学会学術大会
• [学会発表] 歯胚移植技術を用いたマウス歯肉接合上皮構成細胞の経時的変化の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤麻友，相澤 怜，関 辰明，田中慧介，美島健二，山本松男
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 歯肉接合上皮構成細胞の経時的変化の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤麻友，相澤 怜，田中準一，氷室沙羅，関 辰明，田中慧介，美島健二，山本松男
  • 学会等名: 第347回昭和大学学士会例会
• [備考] 昭和大学歯学部口腔生化学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/index.html
• [備考] 昭和大学歯学部歯周病学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~perio/index.html
• [備考] 昭和大学研究者情報・業績集
  • URL: https://researchers-achievements.showa-u.ac.jp/
• [備考] 昭和大学学術業績リポジトリ
  • URL: https://meta.lilitory.showa-u.ac.jp/