顎骨格の形態形成を決定する中脳後脳境界域からのシグナル分子の同定と機能解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14657464
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 今井 元 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (90291343)
• 研究分担者: 勝部 憲一 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (20233760) ; 柴田 俊一 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (80187400) ; 山下 靖雄 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70014157) ; 太田 正人 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (70313228)
• キーワード: 長期器官培養 / 哺乳類全胚培養 / 下顎器官培養 / 中脳-後脳境界 / メッケル軟骨 / 新規同定遺伝子 / アデノウイルス / 神経堤細胞

研究概要

本研究では、この中脳後脳の境界領域の神経管と神経堤細胞に特異的な新規のあるいは既知の遺伝子を同定し、その顎顔面の形態形成に対する役割を明らかにすることを目的とした。しかしながら、メッケル軟骨などの顔面でoutgrowthする器官の発生には、顔面突起で発現するFgf8が非常に重要であるとの発表があったことから、本年度は、顔面突起の正中のラトケ嚢と将来上顎突起や鼻中隔を形成する組織の間でdifferentiatoin displayを行い、顔面のoutgrowthに寄与する新規遺伝子を同定中で、いくつかのクローンが見つかってきた。我々は、哺乳類全胚培養法と上顎額面の培養を組み合わせ、歯胚とラトケ嚢器官などの口咽頭膜周囲の組織分化とそれに伴う三次元的な形態形成を再現できる方法を確立した。今後は、この方法を用いて、クローンを検出後に上顔面のoutgrowthに関係する因子の機能の同定を行う。
また、新規遺伝子Krox26の解析を行っているが、以下の事が明らかになってきた。
(1)胚発生におけるこれらのkrox26の局在とその発生段階E10までは予定軟骨形成領域の初期マーカー(Sox9とTypeII collagen)と相補的な発現パターンを示し、軟骨を形成する時期(E11.5以降)には消失することが明らかになった。
(2)E9からの下顎器官培養下でランダムとアンチセンスのOligo-nulceotidoを適用した結果、両者の差は認められなかったが、krox26の遺伝子の過剰発現させるとメッケル軟骨が消失した。
(3)組織学的に培養胚や培養器官を解析し、新規遺伝子の強制発現によりsox9とTypeII collagenが低下することが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] T.Ogawa, H.Shimokawa, K.Fukada, S.Suzuki, S.Shibata, K.Ohya, T.Kuroda: "Localization and inhibitory effect of basic fibroblast growth factor on chondrogenesis in cultured mouse mandibular condyle."Journal of Bone and Mineral Metabolism. 21. 145-153 (2003)
• [文献書誌] 鹿野俊一, 山下靖雄, 佐藤達夫: "骨におけるSulcusの解剖学名について-ラテン語名の分析と日本語名との比較- (Anatomical names of Sulcus in skeleton-Analysis of Latin names and comparison with Japanese names-)."解剖学雑誌. 78(2). 59-66 (2003)
• [文献書誌] S.Shibata, N.Suda, K.Fukada, K.Ohyama, Y.Yamashita, V.E.Hammond: "Mandibular coronoid process in parathyroid hormone-related protein (PTHrP) deficie : ice shows ectopic cartilage formation accompanied by abnormal bone modeling."Anatomy & Embryology. 207. 35-44 (2003)
• [文献書誌] M.Teramoto, S.Kaneko, S.Shibata, M.Yanagishita, K.Soma: "Effect of compressive forces on extracellular matrix in rat mandibular condylar cartilage."Journal of Bone and Mineral Metabolism. 21(5). 276-286 (2003)
• [文献書誌] S.Shibata, K.Fukada, H.Imai, T.Abe, Y.Yamashita: "In situ hybridisation and immunohistochemistry of versican, aggrecan, and link protein and histochemistry of hyaluronan in the developing mouse limb bud cartilage."Journal of Anatomy. 203. 425-432 (2003)
• [文献書誌] A.Angelova, Y.Takagi, T.Okiji, T.Kaneko, Y.Yamashita: "Immunocompetent cells in the pulp of human deciduous teeth."Archives of Oral Biology. 49(1). 29-36 (2003)
• [文献書誌] 山下靖雄(共著): "パイロットアトラス標本で学ぶ口腔の発生と組織(脇田稔, 栗栖浩二郎, 前田健康偏)"医歯薬出版. (2003)