研究課題/領域番号 |
22K09970
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分57030:保存治療系歯学関連
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研究機関 | 九州歯科大学 |
研究代表者 |
臼井 通彦 九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (10453630)
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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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | スフェロイド / 歯根膜幹細胞 / 歯根膜細胞 / 骨分化 / 幹細胞性 |
研究開始時の研究の概要 |
間葉系幹細胞をスフェロイドの状態で培養することにより、その生理機能が向上することが知られている。歯根膜幹細胞を用いて、スフェロイド培養を行うと、幹細胞性が向上する一方で、骨分化能も上昇する。この一見、相反する事象のメカニズムについては、不明である。我々は、スフェロイド内部の存在する位置で細胞の特性が異なるのではないかという仮説を立てた。本研究の目的は、歯根膜幹細胞スフェロイドにおいて、幹細胞性の上昇と骨分化能が上昇するメカニズムをレーザーマイクロダイセクション法、次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析などの手法を駆使して、明らかにすることである
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研究実績の概要 |
歯根膜幹細胞をスフェロイド培養すると、単層培養に比較して、幹細胞関連因子であるOCT4、NANOGの遺伝子発現、並びに蛋白発現が増強している一方で、スフェロイド培養した歯根膜細胞が単層培養した歯根膜細胞に比較して、形成される石灰化結節量を増加させ、さらに、マウス頭蓋骨欠損モデルに移植すると、新生骨量を増加させる。本研究の目的は、歯根膜幹細胞スフェロイドにおける「幹細胞性の上昇」「骨分化能の上昇」の相反する事象のメカニズムを明らかにすることである。 以前、我々は、歯根膜幹細胞スフェロイドに単層培養歯根膜幹細胞に比較して、転写因子であるNR4A2が高く発現していることを明らかにした。歯根膜幹細胞スフェロイドにおけるNR4A2遺伝子のノックダウンアッセイと過剰発現アッセイを行った。NR4A2遺伝子の過剰発現は歯根膜幹細胞スフェロイドにおける幹細胞マーカーであるOCT4、NANOGの遺伝子発現に影響を与えなかった。しかし、NR4A2のsiRNAによるノックダウンではOCT4、NANOGの遺伝子発現を有意に抑制した。すなわち、NR4A2が歯根幹細胞スフェロイドに幹細胞性の維持に関わっている可能性が示唆された。 我々は、今まで歯根膜幹細胞スフェロイド(直径200 um)を作製し、in vitroでの機能解析やin vivoでの移植実験に用いてきた。しかし、サイズの大きいものを用いた方が、より効率よくRNA抽出を行うことができる。そこで、より大きな歯根膜幹細胞スフェロイドを作製できるチップの作製を行った。
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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
より大きな歯根膜幹細胞スフェロイドを作製できるチップの作製に予定していたより多くの時間を要したため。
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今後の研究の推進方策 |
今後、以下の実験を予定している。 1.レーザーマイクロダイセクションによるRNA抽出:スフェロイドの球状の細胞凝集塊であり、その中心付近と外周部分では、細胞の特性に変化が生じていると考えられる。そこで、レーザーマイクロダイセクションによって、中心部分と外周部分を選別し、RNAを抽出する。 2.次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析:スフェロイドの中心部分と外周部分から抽出したRNAとコントロールとして単層培養した歯根膜幹細胞から抽出したRNAを用いて、次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析を行う。 3.同定した遺伝子の機能解析:同定した遺伝子の機能解析を単層歯根膜幹細胞にて行う。
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