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空間的トランスクリプトーム解析を応用した歯胚発生キーファクターの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21678
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関岡山大学

研究代表者

大野 充昭  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (60613156)

研究分担者 辻 孝  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50339131)
渡辺 亮  京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (60506765)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード歯 / 再生 / scRNA-seq / 歯胚 / 発生 / 歯胚発生 / 転写因子 / マスター遺伝子
研究開始時の研究の概要

本研究は,未だ達成されていない歯胚発生を運命付けるマスター遺伝子の同定を目的とする.そのために,①歯胚発生初期のマウス歯胚および非歯原性口腔粘膜組織を単離し,scRNA-Seqにて1細胞解析を行う.次に,②同様の組織を用い,位置情報を有したSlide-Seqにて解析し,間葉細胞と相互作用を起こしている上皮細胞群が特異的に発現している転写因子を抽出し,scRNA-Seqの結果と照らし合わせて関連因子を絞り込む.さらに,③オルガノイド技術を応用することで,口腔粘膜組織から歯胚発生を誘導可能な転写因子,つまり歯胚発生における運命決定転写因子を同定する.

研究成果の概要

歯の発生メカニズムは未だ不明であり,歯の初期発生を理解することは,歯科領域において重要な課題である.そこで我々は,1細胞レベルで遺伝子発現の網羅的解析が可能であるsingle cell RNA-seq解析および,位置情報を有した遺伝子発現の網羅的解析が可能であるSpatial RNA-seq解析を用いて,歯の発生過程を詳細に解析した.その結果,歯の初期発生において特異的に発現している遺伝子を抽出することに成功した.今後,歯の初期発生におけるこれらの遺伝子に関して,詳細に解析する予定である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯胚発生における運命決定メカニズムの解明は,歯科領域の基礎研究者,臨床家の夢であり,多くの研究者が挑戦してきたが,未だ達成されていない研究課題の一つであり,本研究でその一部が明らかになった.また,本研究手法は,上皮間葉相互作用にて生じる様々な臓器の発生に関わるマスター遺伝子同定法のモデルになりうると考える.

報告書

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

    (6件)

すべて 2022 2021

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

  • [雑誌論文] Preclinical bioequivalence study of E.coli-derived rhBMP-2/β-TCP and autogenous bone in a canine guided-bone regeneration model2022

    • 著者名/発表者名
      Nosho Shuji, Ono Mitsuaki, Komori Taishi, Mikai Akihiro, Tosa Ikue, Ishibashi Kei, Tanaka Yukie, Kimura-Ono Aya, Hara Emilio S, Oohashi Toshitaka, Kuboki Takuo
    • 雑誌名

      Journal of Prosthodontic Research

      巻: 66 号: 1 ページ: 124-130

    • DOI

      10.2186/jpr.JPR_D_20_00226

    • NAID

      130008140800

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suppression of Bone Necrosis around Tooth Extraction Socket in a MRONJ-like Mouse Model by E-rhBMP-2 Containing Artificial Bone Graft Administration2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yukie、Aung Kyaw Thu、Ono Mitsuaki、Mikai Akihiro、Dang Anh Tuan、Hara Emilio Satoshi、Tosa Ikue、Ishibashi Kei、Ono-Kimura Aya、Nawachi Kumiko、Kuboki Takuo、Oohashi Toshitaka
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 23 ページ: 12823-12823

    • DOI

      10.3390/ijms222312823

    • NAID

      120007183234

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Imatinib has minimal effects on inflammatory and osteopenic phenotypes in a murine cherubism model2021

    • 著者名/発表者名
      Mukai Tomoyuki、Akagi Takahiko、Hiramatsu Asano Sumie、Tosa Ikue、Ono Mitsuaki、Kittaka Mizuho、Ueki Yasuyoshi、Yahagi Ayano、Iseki Masanori、Oohashi Toshitaka、Ishihara Katsuhiko、Morita Yoshitaka
    • 雑誌名

      Oral Diseases

      巻: - 号: 3 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1111/odi.14073

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 薬剤関連顎骨壊死様モデルマウスにおけるE-rhBMP-2の治療効果の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      三海晃弘,大野充昭,土佐郁恵,納所秋二,大野 彩,縄稚久美子,田仲由希恵,大橋俊孝,窪木拓男
    • 学会等名
      公益社団法人日本補綴歯科学会第130回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] rhBMP-2,rhFGF-2の骨形成能は移植部位に存在する骨髄組織の影響を受ける.2021

    • 著者名/発表者名
      納所秋二,大野充昭,土佐郁恵,石橋 啓,田仲由希恵,大野 彩,大橋俊孝,窪木拓男
    • 学会等名
      第51回公益社団法人日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌由来rhBMP-2含有人工骨の開発と硬組織再生の未来2021

    • 著者名/発表者名
      大野 充昭
    • 学会等名
      日本矯正歯科学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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