| 研究課題/領域番号 |
22K09919
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57010:常態系口腔科学関連
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| 研究機関 | 昭和大学 |
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研究代表者 |
須澤 徹夫 昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (60271285)
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| 研究分担者 |
原田 英光 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70271210)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | iPS細胞 / エナメル芽細胞 / 象牙芽細胞 / 歯原性細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
歯胚形成期の間葉組織に接する様々な分化段階にある歯原性上皮の全トランスクリプトーム解析から、iPS細胞のエナメル芽細胞誘導に必要な分子を見出だす。解析結果を応用した、歯原性細胞に依存しないiPS細胞のエナメル芽細胞誘導系の確立と、iPS細胞由来のエナメル芽細胞と象牙芽細胞による歯胚を作成する。歯原性細胞に依存しない歯胚の作成技法は、患者の年齢や口腔状態に影響されず倫理や免疫拒絶反応の問題など回避できる、理想的な歯胚再生法になる。
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| 研究実績の概要 |
歯原性細胞に依存しないiPS細胞のエナメル芽細胞誘導系の確立と、iPS細胞由来エナメル芽細胞と象牙芽細胞から歯胚を作成することを目的に以下の実験を実施した。
1) iPS細胞から歯原性細胞様細胞への誘導を検討した。iPS細胞を象牙芽細胞分化培地で培養すると対照に比べ象牙質シアロリンタンパク質の発現上昇と石灰化の指標アリザリンレッド染色も濃染したことから、歯原性間葉細胞である象牙芽細胞様細胞へと分化したことが確認できた。
2) iPS細胞をShhなど含むエナメル芽細胞分化培地で培養すると、対照に比べエナメルタンパク質の発現が亢進したことから、歯原性上皮細胞であるエナメル芽細胞様細胞の方向への分化が確認できた。
3) iPS細胞由来の歯原性様上皮細胞と間葉細胞を、コラーゲンゲル内で接するように三次元培養した細胞塊をマウス腎被膜に移植後、二種の形態の異なる形態の細胞を観察した。
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| 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
ヒトiPS細胞の増殖・維持は、Essential 8 (GibcoTM)で培養した。iPS細胞からエナメル芽細胞への分化誘導法は、MCDB153にインスリンなど添加した上皮細胞培地にBMP-4とレチノイン酸で刺激して、上皮様細胞へ誘導した後にDMEM/F-12にShh、FGF-8など添加した分化誘導培地で培養した。培養14日後に遺伝子発現をReal-time PCR法により解析すると、対照に比べAmelogenin、Ameloblastin遺伝子の発現が上昇した。しかしながらWestern Blot法を用いたタンパク質レベルの発現をみると、対照に比べて明らかなAmelogenin産生の増加は確認されなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
位置情報を維持したまま全トランスクリプトームをマッピングし、間葉組織と接するエナメル上皮の分化過程における遺伝子の発現変化を解析する。UMAP(Uniform Manifold Approximation and Projection)解析によるクラスター分類から、Sox2陽性クラスターを中心にエナメル芽細胞の分化を制御する候補分子を選定する。培養上清に添加することを考慮して、局在が細胞外で 細胞接着や細胞極性形成、分化促進の関連分子を選定し、効率的なエナメル芽細胞誘導系を改良する。
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