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CTGFとOdz3が促す走化性による歯胚間葉細胞凝集の制御-歯胚再生への応用-

研究課題

研究課題/領域番号 21K10156
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関九州大学

研究代表者

竹下 信郎  九州大学, 大学病院, 助教 (50431515)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードchemotaxis / 歯胚 / CTGF / HGF / 細胞増殖 / Odz3
研究開始時の研究の概要

歯の発生の初期に、上皮組織の周囲で歯原性間葉細胞の凝集が起こる。Chemotaxisは、細胞が周囲環境に存在する化学物質の濃度勾配に向かい、方向性を持って移動する現象であり、組織が正常に発生するうえで重要である。歯の発生における歯原性間葉細胞の凝集において、chemotaxisが起こっていると考えられるが、その制御機序は不明な点が多い。本研究では、CTGFとOdz3による、歯原性間葉細胞のchemotaxisを介した歯胚間葉細胞凝集の制御機序を解明し、さらに、その制御機序をiPS細胞を用いた再生歯胚の発生に応用する。

研究実績の概要

歯は、上皮と間葉の相互作用により発生する。歯の発生初期に、口腔上皮が肥厚し間葉への陥入が始まる。歯の発生の蕾状期には、間葉へ陥入した上皮周囲に歯原性間葉細胞が凝集し、初期歯胚が形成される。CCNファミリーに属するconnective tissue growth factor (CTGF)は、細胞外基質に局在するマトリセルラータンパク質として、様々な細胞の働きを制御する。細胞の遊走は、random migrationとdirected migrationに分類される。Directed migrationの一つである chemotaxis(走化性)は、細胞が周囲環境に存在する化学物質の濃度勾配に向かい、方向性を持って遊走する現象で、組織発生部へ前駆細胞を誘導する重要な細胞プロセスである。我々は、前駆骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1が、膜タンパク質integrin α5を介して、CTGFの濃度勾配に向かってchemotaxisを示すことを明らかに した。しかし、CTGF依存的chemotaxisの歯胚間葉細胞凝集への関与は不明である。本研究の目的は、CTGFによる歯原性間葉細胞のchemotaxisを介した歯胚間葉細胞凝集の制御機序を解明することである。令和5年度には、CTGFシグナリングと関わりのあるHGFシグナリングに着目し、HGFシグナリングが歯の発生に及ぼす影響を解析した。その結果、HGFは歯の発生において細胞増殖を促すことが示され、HGFシグナリングが歯の発生を直接的に制御することが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

歯の発生におけるCTGFの役割解析を行う中で、関連する因子としてHGFの重症性が示唆され、HGFの機能解析において成果が、そのメカニズム解析に当初予定より時間を要しているため。

今後の研究の推進方策

引き続き、歯胚発生におけるCTGFのみならずHGFの機能とメカニズムの解析を進めていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Mechanical properties and biocompatibility of a novel miniscrew made of Zr70Ni16Cu6Al8 bulk metallic glass for orthodontic anchorage2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki S, Seiryu M, Ida H, Miyashita S, Takeshita N, Irie D, Yokoyama Y, Takano-Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 13 号: 1 ページ: 3038-3038

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30102-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Chemotactic Property of CCN2/CTGF in Intramembranous Osteogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshita N, Takano-Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 2023 ページ: 237-253

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2744-0_16

    • ISBN
      9781071627433, 9781071627440
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] HIF-2α Inhibits Ameloblast Differentiation via Hey2 in Tooth Development2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura S, Takeshita N, Oyanagi T, Seki D, Jiang W, Hidaka K, Fukumoto S, Takahashi I, Takano-Yamamoto T.
    • 雑誌名

      J Dent Res

      巻: 101 号: 13 ページ: 1637-1644

    • DOI

      10.1177/00220345221111971

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibration accelerates orthodontic tooth movement by inducing osteoclastogenesis via transforming growth factor-β signalling in osteocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Kiyo、Takeshita Nobuo、Fukunaga Tomohiro、Seiryu Masahiro、Sakamoto Mayuri、Oyanagi Toshihito、Maeda Toshihiro、Takano-Yamamoto Teruko
    • 雑誌名

      European Journal of Orthodontics

      巻: 44 号: 6 ページ: 698-704

    • DOI

      10.1093/ejo/cjac036

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scleraxis upregulated by transforming growth factor-β1 signaling inhibits tension-induced osteoblast differentiation of priodontal ligament cells via ephrin A22021

    • 著者名/発表者名
      Kawatsu M, Takeshita N, Takimoto A, Yoshimoto Y, Seiryu M, Ito A, Kimura S, Kawamoto T, Hiraki Y, Shukunami C, Takano-Yamamoto T
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 149 ページ: 115969-115977

    • DOI

      10.1016/j.bone.2021.115969

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ten-m/Odz3 regulates migration and differentiation of chondrogenic ATDC5 cells via RhoA-mediated actin reorganization.2021

    • 著者名/発表者名
      Takano I, Takeshita N, Yoshida M, Seki D, Oyanagi T, Kimura S, Jiang W, Sasaki K, Sogi C, Kawatsu M, Takano-Yamamoto T.
    • 雑誌名

      J Cell Physiol.

      巻: 236 号: 4 ページ: 2906-2919

    • DOI

      10.1002/jcp.30058

    • 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
  • [学会発表] 歯胚発生においてHIF-2αはHey2発現制御を介してエナメル芽細胞分化を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      竹下信郎、木村晴地、大柳俊仁、関 大輔、姜緯、日高慶樹、福本 敏、高橋一郎、山本照子
    • 学会等名
      第81回日本矯正歯科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯胚発生においてHIF-2αはHey2発現制御を介してエナメル芽細胞分化を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      竹下信郎、木村晴地、大柳俊仁、関 大輔、姜緯、日高慶樹、福本 敏、高橋一郎、山本照子
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜性骨化においてCTGFはintegrin α5とRasを介し前駆骨芽細胞のchemotaxisを促す2021

    • 著者名/発表者名
      竹下信郎、ジャンウェイ、前田敏博、曽木千純、大柳俊仁、木村晴地、吉田倫子、佐々木紀代、伊藤新、山本照子
    • 学会等名
      第80回日本矯正歯科学会学術大会&第5回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 牽引力が誘導する膜性骨化においてCTGFはintegrin α5とRasを介して前駆骨芽細胞のchemotaxisを促す2021

    • 著者名/発表者名
      竹下信郎、曽木千純、大柳俊仁、吉田倫子、山本照子
    • 学会等名
      第39回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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