歯の形態形成基盤の解明とその制御

• 研究課題/領域番号: 20679006
• 研究種目: 若手研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福本 敏 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30264253)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 84,630千円 (直接経費: 65,100千円、間接経費: 19,530千円); 2011年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2010年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2009年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2008年度: 30,940千円 (直接経費: 23,800千円、間接経費: 7,140千円)
• キーワード: 歯 / 形態形成 / 発生 / エナメル質 / 象牙質

研究概要

体の大きさや形は、遺伝子およびその転写産物の発現と機能、さらには環境要因によって厳密に制御されている。遺伝子のバリエーションの中で生じる歯の大きさや形の変化は、個性に相当するものから、病的な疾患として対応しなければならないものまでさまざまである。したがって、分子レベルおよび環境レベルでの個体や組織の形態制御に関するメカニズムの解明は、一般的な発生学のみならず、近年注目されている再生医学へ応用可能な知見となりうる。
そこで我々は、包括的な遺伝子スクリーニングから、歯の形態形成に関わる分子の同定を行ってきた。これまで、epiprofin欠損マウスの解析により、歯特異的な転写因子が、歯数の制御に関わっていることを明らかにした。またギャップ結合分子Gja1が、エナメル形成に必須の分子であり、ERKなどの一般的なシグナル伝達分子の活性化制御に関わっていることを明らかにした。今年度は、外胚葉異形成症の原因遺伝子であるEDAの下流シグナル分子の欠損マウスの解析から、p50とNIKが歯の横幅の決定に重要であることを、これらの遺伝子欠損マウスの解析から明らかにした。p50あるいはNIKの単独欠損マウスでは、歯になんら表現系を示さないにも関わらず、これら分子の2重欠損マウスにおいては、特に第一臼歯における歯の縦幅に変化は生じないが、横幅がコントロールマウスの約60%程度になることを見いだした。さらに、この過程において、Wnt7bとshhの増殖因子のクロストークが関与していることを発見した。現在、p50およびNIKによるWnt7b発現制御メカニズムを明らかにするとともに、歯の縦幅の制御メカニズムに関する分子スクリーニングを行っている。

研究成果

• [雑誌論文] PDGFs regulate tooth germ proliferation and ameloblast differentiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Wu N, et al
  • 雑誌名: Archves of Oral Biology 巻: 55 ページ: 426-434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expressionas and functions of neurotrophic factors in tooth development (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto T, et al
  • 雑誌名: Jouranl of Oral Biosciences 巻: 53 ページ: 13-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse function of epiprofin in tooth development (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, et al
  • 雑誌名: Jouranl of Oral Biosciences 巻: 53 ページ: 22-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pannexin3 regulates intracellular ATP/camp levels and promotes chondrocyte differentiation (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto T, et al
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 18948-18958
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical role of heparin binding domains of ameloblastin for dental epithelium cell adhesion and ameloblastoma proliferation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sonoda A, et al.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 284 ページ: 27176-27184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic roles of amelogenin and ameloblastin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama J
  • 雑誌名: Journal of Dental Research 88 ページ: 318-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synetgeric roles of amelogenin and ameloblastin in enam el formation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama J, et.al.
  • 雑誌名: Journal of Dental Research (In press)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Platelet-derived growth factor receptor regulates salivary gland morphogenesis via fibroblast growth factor expression (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto S, et.al.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 283(34) ページ: 23139-23149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired hypoglossal nerve regeneration in mutant mice lacking complex ganglioside : Down-regulation of neurotrophic factors and receptors as possible mechanisms (2008)
  • 著者名/発表者名: Kittaka D, et.al.
  • 雑誌名: Glycobiology 18(7) ページ: 509-516
  • 査読あり
• [学会発表] 歯髄細胞から歯髄幹細胞への誘導と上皮相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] GSK-3bを用いた歯髄細胞の未分化誘導法の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第3回口腔先端医学会議
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] Extracellular signaling regulates tooth morphogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Fukumoto
  • 学会等名: Harvard-Forsyth Research Workshop
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2011-01-06
• [学会発表] 歯の形態形成の分子機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第42回日本臨床分子形態学会
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] エナメル上皮分化における分子制御メカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第52回歯科基礎医学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] エナメル質形成に関わる新規分子機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第51回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] エナメル質形成の分子制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第27回骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] 歯の数や形はどのように決まるのか?ヒト疾患から解る歯の形成メカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 福本敏
  • 学会等名: 第47回日本小児歯科学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] 細胞間結合を利用したエナメル芽細胞の分化制御法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田亜矢他
  • 学会等名: 第46回日本小児歯科学会大会
  • 発表場所: 大宮市
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] Gap junctional communication regulates TGF-b1 induced a meloblastin expression (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamada A, et.al.
  • 学会等名: 86^<th> General Session and Exhibition of the IADR
  • 発表場所: Toronto(Canada)
• [学会発表] Expression profile of microRNA during tooth germ development (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka K, et.al.
  • 学会等名: 86^<th> General Session and Exhibition of the IADR
  • 発表場所: Toronto(Canada)
• [学会発表] Characterization of Pannexin3 as a regulator of chondro cyte differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto T, et.al.
  • 学会等名: 86^<th> General Session and Eihibition of the IADR
  • 発表場所: Toronto(Canada)
• [学会発表] Identification and characterization of a new ECM protein, TM14 (Fibulin-7) (2008)
  • 著者名/発表者名: de Vega S, et.al.
  • 学会等名: 86^<th> General Session and Exhibition of the IADR
  • 発表場所: Toronto(Canada)
• [図書] 世代をつなぐ小児歯科最新情報と子どもへの取り組み45 (2008)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐清治他
  • 総ページ数: 191
  • 出版者: クインテッセンス出版株式会社