顔面突起の組織パターン形成機構

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13672146
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 川上 正良 奈良県立医科大学, 医学部, 助手 (20244717)
• 研究分担者: 高田 健治 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50127247)
• キーワード: chick / 前頭鼻突起 / 顔面突起 / Msx-1 / 組織パターン / 発生生物学 / 国際情報交換 / カナダ

研究概要

顎顔面骨格は、複雑な構造をしており、その成り立ちや形成過程はいまだよくわかっていない。本研究では、鼻や口唇、上顎を形成する前頭鼻突起のパターニングについて検討した。
前年度の研究により、前頭鼻突起の形態形成には、上皮-間葉系相互作用が不可欠であり、前頭鼻突起の部位によって細胞分化が異なることが明らかとなった。今年度は、上皮-間葉系相互作用に関与するMsx-1遺伝子の働きと前頭鼻突起各部から分離した細胞での発現様相について検討を加えた。
前年度と同様、Stage22 Chickの前頭鼻突起の中央部と側方部を摘出、細胞単位まで分散させた。培養後、細胞を集め、前頭鼻突起の上皮と一緒に再構成した組織を、Chickのlimb budに移植した。移植後24時間では、中央部から分離した細胞にはMsx-1の発現が認められず、側方部から分離した組織では、片側もしくは両端の上皮下の間葉細胞にMsx-1の発現が認められた。中央部と側方部の細胞を混合して構成した組織では、モザイク状のMsx-1発現がみられた。再構成する上皮を下顎突起上皮に入れ替えても、同様の結果が得られた。移植後48時間では、中央部から分離した細胞にも上皮の存在下により、側方部組織と同様にMsx-1発現が誘導された。Stage 22 Chick embryoでは、Msx-1は前頭鼻突起の両端に発現し、中央では発現が見られなかった。Msx-1は、軟骨形成を抑制する働きが報告されており、Msx-1を強く発現する側方部では、軟骨形成能が抑えられ、逆に中央部では軟骨形成が強くなるため、中央部組織ではrod状の軟骨を形成しやすいと考えられた(前年度研究実績より)。以上の結果、前頭鼻突起におけるMsx-1遺伝子の発現局在と軟骨形成様式の違いが、顔面中央部の組織パターン形成に関与していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Ashique AM, Fu K, Richman JM: "Endogeneous bone morphogenic proteins regulate outgrowth and epithelial survival during avian lip fusion"Development. 129. 4647-4660 (2002)
• [文献書誌] Kawakami M, Yagi T, Takada K: "Maxillary expansion and protraction in correction of a midface retrusion in a complete unilateral cleft lip and palate"Angle Orthodontist. 72. 355-361 (2002)
• [文献書誌] Ashique AM, Fu K, Richman JM: "Signaling via type IA and type LB bone morphogenic trotein receptors (BMPR) regulates intramembranous bone formation chondrogenesis and feather formation"International Journal of Developmental Biology. 46. 243-253 (2002)
• [文献書誌] Yagi T, Kawakami M, Takada K: "Surgical orthodontic correction of acromegaly with mandibular prognathism"Angle Orthodontist. 73(in press). (2003)