頭部神経堤幹細胞の象牙芽細胞への分化誘導

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15591931
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 山崎 英俊 鳥取大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (00283987)
• キーワード: 神経堤細胞 / 器官形成 / 多分化能 / 表面分子 / 単離 / 胸腺 / 歯の再生 / 色素細胞

研究概要

頭部神経堤細胞は歯を含む頭蓋顔面、心臓及び胸腺の形成に関与している。写回我々は、神経堤細胞に由来する細胞を特異的に標識できるマウスを用いて、器官形成時の神経堤細胞の存在部位及び時期について検討した。さらに、神経堤細胞は神経管から発生後、末梢への移動中に運命決定がなされ、多分化能を失うと考えられてきたが、最近坐骨神経や消化管にも多分化性を維持した神経堤細胞が存在するという報告がある。そこで、歯胚や歯髄に多分化神経堤由来細胞が存在するかについても検討した。
歯胚の間葉及び歯髄中に多数の神経堤細胞由来細胞が存在することを確認した。また、フローサイトメーターを用いてこれらの細胞を単離する系を確立し、これらの歯髄に存在する神経堤由来細胞の表面分子解析を行ったところintegrinβ1,αV陽性CD45陰性分画に神経堤由来細胞が多く存在することが明らかになった(投稿準備中)。さらに、以前我々が確立した象牙芽細胞に特異的にLacZを発現するマウスを用いて、象牙芽細胞をフローサイトメーターを用いて検出する系を確立した。この系により、神経提細胞より象牙芽細胞を誘導した際の、検出系の準備ができたことになる。
また、LacZ陽性の神経堤細胞からGFP陽性の象牙芽細胞を誘導し、その分化の有無を検出する目的で象牙芽細胞特異的にGFP遺伝子を発現できるDentin sialophosphoprotein(DSP)-GFPマウスを作製した。現在このマウスの象牙芽細胞でのGFPの発現の有無を現在解析中である。
神経堤細胞は多分化能を持つが、移動とともに、まず色素細胞への分化能を失うと考えられている。したがって、歯や胸腺のような末梢組織に色素細胞になれる細胞が存在すれば多分化な神経堤細胞が存在する可能性を示すことができる。そこで、色素細胞の分化増殖因子の一つエンドセリン3の存在下で歯の間葉細胞を培養したところ色素細胞が誘導できた。さらに、我々が作製したエンドセリン3を口腔上皮に過剰発現させたマウスの歯髄中にも色素細胞の存在を認めた。このことは、歯髄や歯の間葉に多分化な神経堤細胞が存在する可能性を示唆する(投稿準備中)。

研究成果

• [文献書誌] T.Yamada: "Regulation of osteoclast development by Notch signaling directed to osteoclast precursors and through stromal cells"Blood. 101. 2227-2234 (2003)
• [文献書誌] M.Yoshino: "Reduction of osteoclasts in a critical embryonic period is essential for inhibition of mouse tooth eruption"J Bone Miner Res. 18. 108-116 (2003)
• [文献書誌] M.Yoshino: "Distinct antigen trafficking from skin in the steady and active states"Int Immunol. 15. 773-779 (2003)
• [文献書誌] H.Okuyama: "Discrete Types of Osteoclast Precursors Can Be Generated from Embryonic Stem Cells"Stem Cells. 21. 670-680 (2003)
• [文献書誌] S.Hayashi: "Distinct osteoclast precursors in the bone marrow and extramedullary organs characterized by responsiveness to Toll-like receptor ligands and TNFα"J.Immunol. 171. 5130-5139 (2003)
• [文献書誌] M.Hirano: "Generation of structures formed by lens and retinal cells differentiating from embryonic stem cells"Dev.Dyn. 228. 664-671 (2003)
• [文献書誌] H.Yamazaki: "Tooth development and tooth regeneration using tooth germ, dental pulp cells, neural crest cells and embryonic stem cells"Recent Res.Devel.Biophys.Biochem. 3. 907-925 (2003)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Soluble c-kit receptor mobilizes hematopoietic stem cells to peripheral blood in mice"Exp.Hematol. 32. 390-396 (2004)
• [文献書誌] S.Hayashi: "Lipopolysaccharide-Induced Osteoclastogenesis in SHP-1-Deficient Viable Motheaten Mice"Endocrinology. In press. (2004)
• [文献書誌] M.Tsuneto: "Enforced expression of PU.1 rescues osteoclastogenesis in embryonic stem cells lacking Tal-1"Blood. In press. (2004)
• [文献書誌] A.Yanagitani: "Retinoic acid receptor αdominant negative form causes steatohepatitis and liver tumor in transgenic mice"Hepatology. In press. (2004)
• [文献書誌] T.Tsuneto: "Methods Enzymol."In vitro differentiation of mouse ES cells into hematopoietic, endothelial, and osteoblastic cell lineages : the possibility of in vitro organogenesis. 98-114 (2003)
• [文献書誌] T.Yamane: "In"Handbook of Embryonic Stem Cells", Eds.R.P.Lanza, J.D.Gearhart, B.L.M.Hogan, R.D.McKay, D.A.Melton, R.Pedersen, J.A.Thomson, and M.D."Osteoclast Lineage (Chapter 31)(In press). (2004)