研究課題
歯槽骨を含む顔面頭蓋の骨格の多くは膜性骨化によって形成される。申請者らは、Rhoファミリータンパク質であるCdc42（cell division cycle 42）が個体レベルでの骨・軟骨形成において、軟骨内骨化での正常な軟骨細胞の肥大化や軟骨基質の石灰化、肢芽形成期での軟骨細胞の凝集およびパターニングに重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、Cdc42が個体レベルの膜性骨化において果たしている機能は未だ不明な点が多い。本研究では、頭蓋における間葉細胞特異的にCdc42遺伝子を欠損させたコンディショナルノックアウトマウス（Cdc42fl/fl; Prx1-Creマウス）を用いて、膜性骨化におけるCdc42の役割について検討を行った。Cdc42コンディショナルノックアウトマウスにおける前頭縫合、および矢状縫合部の骨形成は野性型マウスと比較して有意に減少していたが、これらの頭蓋縫合部の細胞増殖および細胞死マーカーの発現に有意差は認められなかった。そこで、頭蓋縫合部における細胞の遺伝子発現について検討を行ったところ、Cdc42コンディショナルノックアウトマウスの頭蓋縫合部周辺において、頭蓋骨の形成に関与するIndian hedgehog（Ihh）、Bone Morphogenetic Protein（Bmp）2、およびBmp4の発現が減少していることが明らかとなった。以上の結果から、IhhおよびBmpシグナルによって制御される頭蓋骨形成において、Cdc42が重要な役割を果たしていることが示唆された。
2: おおむね順調に進展している
研究計画初年度に計画していた研究が概ね実施できたため。
マウス頭蓋由来細胞を用いて、in vitroでの細胞増殖、細胞死、細胞分化に対するCdc42の機能が阻害された際の影響の検討を行うことで、さらなる研究の推進を図る。
次年度使用額は、今年度の研究が効率的に推進したことにより発生した未使用額である。当該金額は、平成30年度請求額と合わせて次年度に計画している研究の遂行に使用する。
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Biochem Biophys Res Commun
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http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/index.html
http://www10.showa-u.ac.jp/~perio/index.html
https://meta.lilitory.showa-u.ac.jp/
