上皮細胞極性制御による歯の再生法の開発

• 研究課題/領域番号: 26670880
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福本 敏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30264253)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: エナメル質 / ３次元培養 / 石灰化 / 歯の再生 / 上皮ー間葉相互作用

研究成果の概要

歯のエナメル質形成は、連続した上皮ー間葉細胞の相互作用による細胞の増殖、分化により引き起こされ、最終的には組織特異的な基質の分泌やカルシムなどのイオン共有により、整列したエナメル小柱有するエナメル質が形成される。歯の再生を目的とした人工エナメル質形成には、人為的にエナメル芽細胞を誘導する培養方法の開発が必要である。そこで新たな３次元培養法を開発し、エナメル芽細胞分化に有効であるかどうかを検討した。その結果、新たな培養システムは、歯原性上皮細胞株SF2におけるエナメル質特異的な基質の誘導と、石灰化を引き起こした。したがってこの培養法は、人工エナメル質形成に有効な手法であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Nephronectin plays critical roles in Sox2 expression and proliferation in dental epithelial stem cells via EGF-like repeat domains. (2017)
  • 著者名/発表者名: Arai C, Yoshizaki K, Miyazaki K, Saito K, Yamada A, Han X, Funada K, Fukumoto E, Haruyama N, Iwamoto T, Takahashi I, Fukumoto S.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 27 号: 1 ページ: 45181-45181
  • DOI: 10.1038/srep45181
  • NAID: 120006534986
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Practical whole-tooth restoration utilizing autologous bioengineered tooth germ transplantation in a postnatal canine model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Oshima M, Ogawa M, Sonoyama W, Hara ES, Oida Y, Shinkawa S, Nakajima R , Mine A ,Hayano S, Fukumoto S , Kasugai8 S , Yamaguchi A, Tsuji T, Kuboki T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1 ページ: 44522-44522
  • DOI: 10.1038/srep44522
  • NAID: 120006535050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] <b>Effect of 1,25-dihydroxyvitamin D</b><b>₃</b><b> on spontaneous calcium responses in rat dental epithelial SF2 cells revealed by long-term </b><b>imaging </b> (2016)
  • 著者名/発表者名: Murata K, Takahashi A, Morita T, Nezu A, Fukumoto S, Saitoh M, Tanimura A
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 37 号: 6 ページ: 329-334
  • DOI: 10.2220/biomedres.37.329
  • NAID: 130005252683
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Globoside accelerates the differentiation of dental epithelial cells into ameloblasts (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Chiba, Y., Naruse, M., Harada, H., and Fukumoto, S.
  • 雑誌名: Intenational Journal of Oral Science 巻: 8(4) 号: 4 ページ: 205-212
  • DOI: 10.1038/ijos.2016.35
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plakophilin-1, a novel Wnt signaling regulator, is critical for tooth development and ameloblast differentiation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki K, Yoshizaki K, Arai C, Yamada A, Saito K, Ishikawa M, Xue H, Funada K, Haruyama N, Yamada Y, Fukumoto S, Takahashi I
  • 雑誌名: Plos One 巻: 11 号: 3 ページ: 0152206-0152206
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0152206
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ameloblastin, an Extracellular Matrix Protein, Affects Long Bone Growth and Mineralization. (2016)
  • 著者名/発表者名: Lu X, Fukumoto S, Yamada Y, Evans CA, Diekwisch TG, Luan X.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res. 巻: in press 号: 6 ページ: 1235-1246
  • DOI: 10.1002/jbmr.2788
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pannexin 3 and connexin 43 modulate skeletal development through their distinct functions and expression patterns. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M, Williams GL, Ikeuchi T, Sakai K, Fukumoto S, Yamada Y.
  • 雑誌名: J Cell Sci. 巻: 129 号: 5 ページ: 1018-1030
  • DOI: 10.1242/jcs.176883
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mutant GDF5 enhances ameloblast differentiation via accelerated BMP2-induced Smad1/5/8 phosphorylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu J, Saito K*, Maruya Y, Nakamura T, Yamada A, Fukumoto E, Ishikawa M, Iwamoto T, Miyazaki K, Yoshizaki K, Ge L, Fukumoto S
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 6 号: 1 ページ: 23670-23670
  • DOI: 10.1038/srep23670
  • NAID: 120006534957
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction between Fibronectin and β1 Integrin is Essential for Tooth Development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., Fukumoto, E., Yamada, A., Yuasa, K., Yoshizaki, K., Iwamoto, T., Saito, M., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
  • 雑誌名: PLOS one 巻: 10(4) 号: 4 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0121667
  • NAID: 120006872347
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Hedgehog Agonists Promote Osteoblast Differentiation in Mesenchymal Stem Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nakamura, Masahiro Naruse, Yuta Chiba, Toshihisa Komori, Keiichi Sasaki, Masahiro Iwamoto, Satoshi Fukumoto
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: 230(4) 号: 4 ページ: 922-929
  • DOI: 10.1002/jcp.24823
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epiprofin orchestrates epidermal keratinocyte proliferation and differentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Yoshitomi, Y., Patel, V., Fukumoto, S., and Yamada, Y.
  • 雑誌名: Journal of cell science 巻: 127(24) ページ: 5261-5272
  • DOI: 10.1242/jcs.156778
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり