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歯根膜における細胞ヒエラルキーの決定とその制御による歯周組織再生

研究課題

研究課題/領域番号 19H03830
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57030:保存治療系歯学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

岩山 智明  大阪大学, 歯学研究科, 助教 (80757865)

研究分担者 竹立 匡秀  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60452447)
村上 伸也  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (70239490)
山下 元三  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (90524984)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード歯根膜 / 組織幹細胞 / シングルセル解析 / ノックインマウス / 系譜解析 / 歯周組織 / 幹細胞 / セメント芽細胞 / 組織再生 / 細胞系譜 / 運命決定 / trajectory / ヒエラルキー / RNA Velocity
研究開始時の研究の概要

歯周病で失われた歯周組織を効果的に再生するためには、歯根膜中の間葉系幹細胞(MSC)が、様々な機能を持った細胞へと分化する過程を効率よく活性化することが重要である。しかしながら、歯根膜中のMSCを中心とした細胞構成やその分化過程については未だ不明な点が多い。そこで、マウス遺伝学を用いた細胞系譜解析やシングルセル解析を用いて、歯根膜の細胞構成やMSCがどのように様々な機能を持った細胞へと分化していくかの詳細を正しく理解するとともに、同分化過程を制御する因子を探索する。同因子の制御により、歯根膜MSCの分化制御が可能となり、予知性の高い歯周組織再生療法の開発にも繋がる基盤情報を構築する。

研究成果の概要

歯周組織の恒常性維持や再生においては、歯根膜に存在する歯周組織幹細胞が主要な役割を担っていることが示されてきた。しかしながら、その詳細なメカニズムについては、不明な点が多く残されていた。そこで、本研究では歯根膜を解析するためのノックインマウスや細胞単離法を独自に開発することにより、歯根膜細胞のシングルセル解析を実現し、細胞構成やその細胞ヒエラルキーを明らかにするとともに、細胞分化の制御因子としてZbp1を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、歯根膜に含まれる細胞群の全貌や、歯周組織の恒常性維持や再生機構の理解が進展したことにより、歯根膜組織幹細胞の分化制御を標的とした、予知性の高い歯周組織再生療法の開発にも繋がる基盤情報が得られた。この過程で開発した手法やマウスは歯周病の病態理解やその分子機構の解明にも広く応用可能と考えられる。これらの研究が進展することで、国民の健康とQuality of Life増進に寄与するものと期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Zbp1-positive cells are osteogenic progenitors in periodontal ligament2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Tsugumi、Iwayama Tomoaki、Tomita Kiwako、Matsumoto Shuji、Iwashita Mizuho、Bhongsatiern Phan、Sakashita Hiromi、Fujihara Chiharu、Takedachi Masahide、Murakami Shinya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 7514-7514

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87016-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Osteoblastic lysosome plays a central role in mineralization2019

    • 著者名/発表者名
      Iwayama Tomoaki、Okada Tomoko、Ueda Tsugumi、Tomita Kiwako、Matsumoto Shuji、Takedachi Masahide、Wakisaka Satoshi、Noda Takeshi、Ogura Taku、Okano Tomomichi、Fratzl Peter、Ogura Toshihiko、Murakami Shinya
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 5 号: 7

    • DOI

      10.1126/sciadv.aax0672

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 定量解析を目的とした歯根膜からの細胞単離法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      岩下瑞穂, 岩山智明, 冨田貴和子, 松本修治, パーンポンサティアン, 阪下裕美, 竹立匡秀, 山田聡, 村上伸也
    • 学会等名
      第64回春季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歯周組織におけるリンパ管の役割2021

    • 著者名/発表者名
      松本修治、岩山智明、阪下裕美、冨田貴和子、岩下瑞穂、Phan Bhongsatiern、村上伸也
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Novel isolation method for quantitative analysis of periodontal ligament-derived cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuho Iwashita, Tomoaki Iwayama, Kiwako Tomita, Shuji Matsumoto, Phan Bhongsatiern, Hiromi Sakashita, Masahide Takedachi, Satoru Yamada, Shinya Murakami
    • 学会等名
      2021 IADR/AADR/CADR General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Increased Lymphatic Vessels During Periodontal Tissue Repair2021

    • 著者名/発表者名
      Shuji Matsumoto, Tomoaki Iwayama, Kiwako Tomita, Mizuho Iwashita, Phan Bhongsatiern, Hiromi Sakashita, Masahide Takedachi, Shinya Murakami
    • 学会等名
      2021 IADR/AADR/CADR General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歯周組織幹細胞源としての歯根膜2020

    • 著者名/発表者名
      村上伸也、岩山智明
    • 学会等名
      第19回 日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多色細胞系譜追跡法を用いた歯根膜前駆細胞のクローナル解析2020

    • 著者名/発表者名
      冨田貴和子,岩山智明,上田亜美,松本修治,岩下瑞穂,村上伸也
    • 学会等名
      第63回 春季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Stem cells/progenitors in periodontal ligament2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwayama
    • 学会等名
      IADR-APR Young Researcher Forum
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 創傷治癒における歯根膜長期標識保持細胞の解析2020

    • 著者名/発表者名
      冨田貴和子、岩山智明、松本修治、岩下瑞穂、村上伸也
    • 学会等名
      第63 秋季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 歯根膜Gli1陽性細胞の系譜解析2020

    • 著者名/発表者名
      松本修治、岩山智明、冨田貴和子、岩下瑞穂、村上伸也
    • 学会等名
      第63 秋季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the PLAP-1-GFP/CreER knock-in mouse2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Iwayama , Kiwako Tomita , Shuji Matusmoto , Mizuho Iwashita , Chiharu Fujihara , Masahide Takedachi , Satoru Yamada , Shinya Murakami
    • 学会等名
      The 68th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨芽細胞コミットメント制御因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      上田亜美、岩山智明、冨田貴和子、松本修治、村上伸也
    • 学会等名
      第62回 春季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 標識保持細胞の追跡による歯根膜間葉系幹細胞の同定2019

    • 著者名/発表者名
      冨田貴和子、岩山智明、上田亜美、松本修治、村上伸也
    • 学会等名
      第62回 春季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of periodontal ligament stem cells in vivo2019

    • 著者名/発表者名
      Iwayama T, Murakami S
    • 学会等名
      The 9th Japan-Thailand-Korea Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chasing histone 2B-GFP label-retaining mesenchymal cells in periodontal ligament2019

    • 著者名/発表者名
      Tomita K, Iwayama T, Ueda T, Matsumoto S, Iwashita M, Murakami S
    • 学会等名
      The 9th Japan-Thailand-Korea Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analyzing matrix vesicles in mineral-forming cells2019

    • 著者名/発表者名
      Iwayama T, Murakami S
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Long-term Label-retaining Cells in Periodontal Ligament2019

    • 著者名/発表者名
      Tomita K, Iwayama T, Ueda T, Matsumoto S, Iwashita M, Murakami S
    • 学会等名
      4th Meeting of the International Association for Dental Research Asia Pacific Region 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of Zbp1 on osteogenic commitment of periodontal ligament cells2019

    • 著者名/発表者名
      Ueda T, Iwayama T, Tomita K, Matsumoto S, Iwashita M, Takedachi M, Murakami S
    • 学会等名
      98th General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織透明化技術を用いたマウス歯根膜の三次元観察2019

    • 著者名/発表者名
      松本修治、岩山智明、上田亜美、冨田貴和子、岩下瑞穂、村上伸也
    • 学会等名
      第62回 秋季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification of osteogenic commitment factors in periodontal ligament2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ueda, T. Iwayama, K. Tomita, S. Matsumoto, M. Takedachi, S. Murakami
    • 学会等名
      2019 IADR GENERAL SESSION
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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