歯牙形成における分化関連因子Pax6、Lef1遺伝子の発現解析と歯牙再生誘導の試み

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02J00978
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長田 奈津紀 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)
• キーワード: 上皮間葉相互作用 / 頭部神経堤細胞 / レトロウイルスベクター / scaffold

研究概要

歯牙形成における最も重要な上皮間葉相互作用をin vitroでmimicすることで、形態形成に不可欠な遺伝子発現を解析すべく、まず、頭部神経堤細胞初代培養系の培養条件等を検討し最適化することに成功した。この系を用い、頭部神経堤細胞分化関連因子の発現解析として、Pax, RUNX1遺伝子およびその変異型など数種をレトロウイルスベクターにて強制発現させ、歯牙形成や顎顔面部の形成過程を確認したところ、RUNX1をはじめとするいくつかの遺伝子によって著しく形成促進もしくは遅滞を認めた。このin vitroの培養系では困難な、長期にわたる形成過程の分析が必要と考えられたため、さらに一歩進めて、これら細胞群の相互作用の長期解析と、歯牙形成を同時に解析できるin vivo実験系を検討中である。具体的には、同じ頭部神経堤細胞塊から、上皮系細胞群と間葉系細胞群を分離し、各々を適当なscaffold内で培養したのち、同系マウス腎皮膜下へ移植して、細胞塊間の相互作用評価と、その結果としての歯牙硬組織形成を計る。その際、特にkey roleを果たす遺伝子群の発現解析とdominant negative変異体による機能阻害実験、およびトランスジェニックマウス解析実験などと通して、分化誘導の主体となる一連の遺伝子発現系列を明らかにしていく予定である。また、Scaffoldに関しては胸骨再生などの分野ですでに臨床応用に成功している、生体材料学の京大再生研・田畑教授らのグループと共同で、コラーゲン含有スポンジやPGA/PLGA素材などを用いた、細胞増殖・分化誘導系を開発し、機能評価を進めている段階である。

研究成果

• [文献書誌] T.Nakano, K.Kaibara, Y.Tabata, N.Nagata, S.Enomoto, E.Marukawa, Y.Umakosh: "Unique alignment and texture of biological apatite crystallites in typical calcified tissues analyzed by microbeam x-ray diffractometer system"Bone. 31(4). 479-487 (2002)
• [文献書誌] N.Nagata, A.Iwanaga, K.Inoue, Y.Tabata: "Co-culture of extracellular matrix suppresses the cell death of rat pancreatic islets"J Biomater Sci Polym Ed.. 13(5). 579-590 (2002)
• [文献書誌] Wang W., Gu Y, Tabata Y, Miyamoto M, Hori H, Nagata_N, Touma M, Balamurugan AN, Kawakami Y, Nozawa M, Inoue K: "Reversal of diabetes in mice by xenotransplantation of a bioartificial pancreas in a prevascularized subcutaneous site"Transplantation. 73(1). 122-129 (2002)