| 研究課題/領域番号 |
15K11377
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| 研究機関 | 松本歯科大学 |
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研究代表者 |
中村 美どり 松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (90278177)
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| 研究分担者 |
中村 浩志 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (00278178)
中道 裕子 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (20350829)
宇田川 信之 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
大須賀 直人 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (80247535)
溝口 利英 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (90329475)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 歯髄細胞 / 骨芽細胞 / 骨髄間葉細胞 / BMP-2 / アルカリホスファターゼ |
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| 研究実績の概要 |
ヒトおよびマウスの培養歯髄線維芽細胞について、硬組織形成能の本質である細胞外基質を石灰化させる能力を解析した。比較のために骨髄間葉細胞または骨芽細胞の培養も併行して行った。骨芽細胞の細胞外基質石灰化は、骨形成タンパク2（BMP-2）、β-グリセロリン酸およびアスコルビン酸の3者を培地に添加しないと効率的には起こらない。BMP-2シグナルは、骨芽細胞や骨髄間葉細胞においてTNAP（組織非特異型アルカリホスファターゼ）の発現を上昇させる。次いでTNAPがβ-グリセロリン酸を加水分解してPiを生成し、ヒドロキシアパタイト結晶が成長する。一方、アスコルビン酸は、コラーゲン分子中のプロリン残基の水酸化酵素（プロリルヒドロキシラーゼ）とリジン残基の水酸化酵素（リシルヒドロキシラーゼ）の補酵素である。プロリン残基とリジン残基の水酸化はコラーゲンの成熟化および安定化に必須であり、アスコルビン酸はコラーゲンの成熟化をもたらす。このようにして、BMP-2, β-グリセロリン酸およびアスコルビン酸はそれぞれTNAP発現上昇、Piの供給物質、コラーゲンマトリックスの成熟という役割を担って、基質石灰化を促進する。ヒトおよびマウスの培養歯髄線維芽細胞はBMP-2非添加条件化においてもTNAPの活性が高く、β-グリセロリン酸およびアスコルビン酸の添加のみで著明な基質石灰化が認められた。リアルタイムRT-PCRにて発現レベルを解析すると、ヒトおよびマウスの培養歯髄線維芽細胞は、ともにTNAPの発現が骨髄間葉細胞および骨芽細胞より数10倍高かった。さらに、マイクロアレイにてヒトおよびマウスの培養歯髄線維芽細胞と骨髄間葉細胞および骨芽細胞の遺伝子発現プロファイルを作製した。ヒトおよびマウスの双方において培養歯髄線維芽細胞、骨髄間葉細胞および骨芽細胞の総括的な遺伝子発現パターンは、酷似していた。
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