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細胞-細胞間および細胞-細胞外コミュニケーションによる器官形成メカニズムの解読

研究課題

研究課題/領域番号 20H03898
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57070:成長および発育系歯学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

岩本 勉  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90346916)

研究分担者 山本 朗仁  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50244083)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード器官形成 / 歯の発生 / 細胞ー細胞間シグナル / 細胞ー細胞外シグナル / 細胞外環境 / Piezo1 / Vwde / Irx3 / 機械刺激 / 前エナメル芽細胞 / 間葉系幹細胞 / 細胞外圧
研究開始時の研究の概要

多細胞生物体であるわれわれの個々の細胞は,周囲の細胞や細胞自身を取り囲む細胞外環境と相互作用することによって,厳密に,かつ絶妙なバランスでその分化運命が決定され,それぞれが専門化した役割を担った細胞となり,その集合体によって最終的に精巧な器官を構築する。つまり,細胞を取り巻く細胞外環境は,器官形成における決定的な制御因子となると考える。
本研究では,細胞―細胞間および細胞―細胞外環境間におけるシグナルが細胞分化に及ぼす影響を解析し,器官発生,形態形成を統合的に理解し,その原理解明を目指す

研究成果の概要

多細胞生物体であるわれわれの個々の細胞は、周囲の細胞や細胞自身を取り囲む細胞外環境と相互作用することによって、その分化運命が決定され、それぞれが専門化した役割を担った細胞となり、その集合体によって最終的に精巧な器官を構築する。つまり細胞を取り巻く細胞外環境は、器官形成における決定的な制御因子となる。本研究期間において、歯の発生過程で重要な役割を担う歯原性上皮細胞の新規細胞外マトリックスタンパク質Vwdeを同定し、歯のエナメル質形成に重要な役割を担っていることを明らかにした。また、歯原性間葉細胞において液性因子としてのFGF2の新たな役割、さらにはホメオボックス遺伝子の役割を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯は生活を営む上で重要な器官であるが、一度失われると再生することはない。現在は人工的な材料によって回復が図られているが、克服すべき課題が多い。また、再生医療が多くの領域で進んできているものの、歯の再生医療は他領域にとって遅れをとっている。本研究で得られた知見はその一助になると確信する。細胞分化において環境因子は薬剤よりも上位にある。すなわち、細胞にとって適切な環境が整っていない条件下で、薬剤を投与した場合、期待する効果を得ることは難しい。よって、細胞にとって適切な環境である場を整えることで、薬剤を投与することなく、内因性因子を活性化する方法の探索は新規治療法を創出する一助にもなると確信する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Iroquois homeobox 3 regulates odontoblast proliferation and differentiation mediated by Wnt5a expression2023

    • 著者名/発表者名
      Narwidina A, Miyazaki A, Iwata K, Kurogoushi R, Sugimoto A, Kudo Y, Kawarabayashi K, Yamakawa Y, Akazawa Y, Kitamura T, Nakagawa H, Yamaguchi-Ueda K, Hasegawa T, Yoshizaki K, Fukumoto S, Yamamoto A, Ishimaru N, Iwasaki T, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 650 ページ: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.02.004

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] von Willebrand factor D and EGF domains regulate ameloblast differentiation and enamel formation.2022

    • 著者名/発表者名
      Iwata K, Kawarabayashi K, Yoshizaki K, Tian T, Saito K, Sugimoto A, Kurogoushi R, Yamada A, Yamamoto A, Kudo Y, Ishimaru N, Fukumoto S, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      J Cell Physiol.

      巻: 237 号: 3 ページ: 1964-1979

    • DOI

      10.1002/jcp.30667

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fibroblast growth factor 2 suppresses the expression of C-C motif chemokine 11 through the c-Jun N-terminal kinase pathway in human dental pulp-derived mesenchymal stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kurogoushi Rika、Hasegawa Tomokazu、Akazawa Yuki、Iwata Kokoro、Sugimoto Asuna、Yamaguchi-ueda Kimiko、Miyazaki Aya、Narwidina Anrizandy、Kawarabayashi Keita、Kitamura Takamasa、Nakagawa Hiroshi、Iwasaki Tomonori、Iwamoto Tsutomu
    • 雑誌名

      Experimental and Therapeutic Medicine

      巻: 22 号: 6 ページ: 1356-1356

    • DOI

      10.3892/etm.2021.10791

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 歯の発生過程における twist basic helix-loop-helix transcription factor 2 の発現2022

    • 著者名/発表者名
      岩田こころ、岩本 勉
    • 学会等名
      第60回日本小児歯科学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Identification and characterization of von Willebrand factor D and EGF domains as a novel extracellular matrix protein in teeth2021

    • 著者名/発表者名
      Iwata Kokoro, Kawarabayashi Keita, Yoshizaki Keigo, Sugimoto Asuna, Fukumoto Satoshi, Iwamoto Tsutomu
    • 学会等名
      第69回国際歯科研究学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歯原性上皮におけるカドヘリン発現を制御する新規細胞外マトリックスタンパクvon Willebrand factor D and EGF domains2021

    • 著者名/発表者名
      岩田こころ,河原林啓太,吉崎恵悟,杉本明日菜,福本 敏,岩本 勉
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歯胚特異的に発現するvon Willebrand factor D and EGF domainsの歯の発生過程における発現解析2021

    • 著者名/発表者名
      岩田こころ,杉本明日菜,岩本 勉
    • 学会等名
      日本小児歯科学会第36回関東地方会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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