歯根膜線維芽細胞の形質発現におけるエピジェネティック制御の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K11356
• 研究機関: 鶴見大学
• 研究代表者: 中村 芳樹 鶴見大学, 歯学部, 教授 (10097321)
• 研究分担者: 野田 晃司 鶴見大学, 歯学部, 臨床教授 (10148059) ; 新井 千博 鶴見大学, 歯学部, 助教 (10460221) ; 和田 悟史 鶴見大学, 歯学部, 助教 (20581119) ; 菅崎 弘幸 鶴見大学, 歯学部, 准教授 (30333826) ; 石川 美佐緒 鶴見大学, 歯学部, 助教 (90582445) ; 高野 吉郎 鶴見大学, 歯学部, 臨床教授 (90126425)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 歯根膜 / エピジェネティクス / G9a / 歯肉 / Glp

研究実績の概要

歯根膜組織、歯肉組織のエピゲノム解析を遂行した。転写活性が低い閉鎖型クロマチンと関連しているヒストンH3k9のメチル化およびメチル化酵素発現を比較した。免疫組織学的観察では、H3k9me1(モノメチル化）は歯根膜線維芽細胞、骨膜骨芽細胞にその局在が観察されたが、歯肉線維芽細胞にはほとんど認められなかった。H3k9me2(ジメチル化）はやはりH3k9me1と同じく歯根膜線維芽細胞、骨膜骨芽細胞にその局在が観察されたが歯肉線維芽細胞にはほとんど認められなかった。H3k9me3(トリメチル化）は歯根膜線維芽細胞、骨膜骨芽細胞ならびに歯肉線維芽細胞にわたって観察され、歯根膜線維芽細胞ならびに歯肉線維芽細胞で比較を行うと、ヒストンH3k9me1、H3k9me2に違いがみられ歯根膜線維芽細胞で強いモノメチル修飾が観察された。
次に、メチル化酵素発現の解析を行った。H3K9のメチル化に関与するといわれている酵素群についてその遺伝子発現をreal-time RT-PCRにて検討した。また特異抗体を用いた免疫蛍光組織染色も併用し、タンパク質レベルの発現解析を行った。遺伝子レベル、タンパク質レベルともにGlpとG9a発現に差を認め、どちらも歯肉に比較して歯根膜で高い発現が観察された。
更なる分子生物学的解析を進めるため、ヒト歯肉、歯根膜線維芽細胞セルラインを用いてin vitroでの比較解析を行うこととし、ラットで得られたデータの再現性があるかを確認した。ヒト歯肉に比較して歯根膜線維芽細胞でGlpとG9aの高い発現を確認した。歯肉セルラインと歯根膜線維芽細胞セルラインの遺伝子発現マイクロアレイ解析から、発現が大きく異なる遺伝子のうち転写因子に着目して10遺伝子まで絞り込みを行った。
今後これら10遺伝子についてクロマチンの状況とヒストンメチル化の相関について解析を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Dimethyl fumarate inhibits osteoclasts via attenuation of reactive oxygen species signalling by augmented antioxidation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Y, Kanzaki H, Katsumata Y, Itohiya K, Fukaya S, Miyamoto Y, Narimiya T, Wada S, Nakamura Y.
  • 雑誌名: J Cell Mol Med. 巻: 22(2) ページ: 1138-1147
  • DOI: 10.1111/jcmm.13367. Epub 2017 Oct 24
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Possible alternative treatment for mandibular asymmetry by local unilateral igf-1 injection into the mandibular condylar cavity: Experimental study in mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukaya S, Kanzaki H, Miyamoto Y, Yamaguchi Y, Nakamura Y.
  • 雑誌名: American journal of orthodontics and dentofacial orthopedics 巻: 152(6) ページ: 820-829
  • DOI: 10.1016/j.ajodo.2017.05.023.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rankl induces bach1 nuclear import and attenuates nrf2-mediated antioxidant enzymes, thereby augmenting intracellular reactive oxygen species signaling and osteoclastogenesis in mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanzaki H, Shinohara F, Itohiya K, Yamaguchi Y, Katsumata Y, Matsuzawa M, Fukaya S, Miyamoto Y, Wada S, Nakamura Y.
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 31(2) ページ: 781-792
  • DOI: 10.1096/fj.201600826R. Epub 2016 Nov 11.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Asporin stably expressed in the surface layer of mandibular condylar cartilage and augmented in the deeper layer with age. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Y, Kanzaki H, Wada S, Tsuruoka S, Itohiya K, Kumagai K, Hamada Y, Nakamura Y.
  • 雑誌名: Bone reports 巻: 7 ページ: 41-50
  • DOI: 10.1016/j.bonr.2017.07.002. eCollection 2017 Dec.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Orthodontic tensile strain induces angiogenesis via type iv collagen degradation by matrix metalloproteinase-12. (2017)
  • 著者名/発表者名: Narimiya T, Wada S, Kanzaki H, Ishikawa M, Tsuge A, Yamaguchi Y, Nakamura Y.
  • 雑誌名: Journal of periodontal research 巻: 52(5) ページ: 842-852
  • DOI: 10.1111/jre.12453. Epub 2017 Apr 10
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel device for application of continuous mechanical tensile strain to mammalian cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wada S, Kanzaki H, Narimiya T, Nakamura Y.
  • 雑誌名: Biology Open. 巻: 6(4) ページ: 518-524
  • DOI: 10.1242/bio.023671
  • 査読あり / オープンアクセス