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2019 年度 実施状況報告書

蛍光標識した歯根膜幹細胞による骨芽細胞分化誘導法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K10171
研究機関北海道医療大学

研究代表者

細矢 明宏  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (70350824)

研究分担者 建部 廣明  北海道医療大学, 歯学部, 助教 (40638293)
吉羽 邦彦  新潟大学, 医歯学系, 教授 (30220718)
入江 一元  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70223352)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード歯根膜幹細胞
研究実績の概要

Gli1は、形態形成に必須なヘッジホッグシグナリングの下流にある転写因子である。これまでの細胞系譜解析を用いた研究から、歯小嚢に存在するGli1陽性細胞は、歯根膜を構成する多種類の細胞へ分化することが明らかにされている(Zhao et al. Cell Stem Cell 14:160-73, 2014)。従って、Gli1は歯根膜幹細胞のマーカー遺伝子として有用であると考えられる。
本年度は、Gli1-CreERT2/ROSA26-loxP-stop-loxP-tdTomato(iGli1/Tomato)マウスを作出し、生後4および8週にタモキシフェンを投与した。生後4週後に投与すると、Gli1/Tomato陽性細胞は歯根膜で経時的に数を増加させた。一方、8週後に投与した場合は、投与後28日後もGli1/Tomato陽性細胞数はほとんど変化しなかった。幹細胞は生理的な状態ではほとんど増殖しないと考えられていることから、Gli1は完成歯の歯根膜においても、幹細胞のマーカーとなる可能性が示された。
次に、タモキシフェンを投与した8週齢iGli1/Tomatoマウスの歯根膜から細胞を採取し、CFU-Fアッセイを行ったところ、Gli1/Tomato陽性細胞は高いCFU-F活性を示した。また、この陽性細胞は、骨芽細胞、脂肪細胞、および軟骨細胞への分化能を示した。
次年度は歯根膜のGli1/Tomato陽性および陰性細胞における未分化細胞マーカーの発現を比較し、歯根膜のGli1発現細胞が幹細胞特性を有することをさらに検討する。また、この細胞が歯周組織再生時に骨芽細胞へ分化できるかについての検討も行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

iGli1/Tomatoマウスを作出し、Gli1が完成歯の歯根膜における幹細胞マーカーに成りうることを示した。また、幹細胞性を保持したままGli1陽性細胞を増殖させる条件を検討し、良好な結果を得ている。

今後の研究の推進方策

私達は、歯を皮下へ移植すると、歯根膜の細胞が増殖・分化して歯根周囲に歯槽骨を再生することを示している(Hosoya et al., Bone, 2008)。そこで本研究においてもiGli1/Tomatoマウスの歯を野生型マウスの皮下へ移植し、Gli1陽性歯根膜細胞が歯槽骨再生に寄与するかを検討する予定である。また、in vitroにおいても、Gli1陽性細胞を骨芽細胞へ分化誘導する因子を検討する。

次年度使用額が生じた理由

Gli1陽性および陰性細胞の遺伝子発現の比較を2019年度にreal time PCRで行う予定であったが、DNAマイクロアレイを用いて検討することとした。そのためreal time PCR解析の消耗品費約20万円と、次年度の予算と合わせてマイクロアレイの実験を行うこととした。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] M2 Phenotype Macrophages Colocalize with Schwann Cells in Human Dental Pulp2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiba N.、Edanami N.、Ohkura N.、Maekawa T.、Takahashi N.、Tohma A.、Izumi K.、Maeda T.、Hosoya A.、Nakamura H.、Tabeta K.、Noiri Y.、Yoshiba K.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 99 ページ: 329~338

    • DOI

      10.1177/0022034519894957

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sonic Hedgehog Regulates Bone Fracture Healing2020

    • 著者名/発表者名
      Takebe Hiroaki、Shalehin Nazmus、Hosoya Akihiro、Shimo Tsuyoshi、Irie Kazuharu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 677~677

    • DOI

      10.3390/ijms21020677

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sonic Hedgehog Signaling and Tooth Development2020

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Akihiro、Shalehin Nazmus、Takebe Hiroaki、Shimo Tsuyoshi、Irie Kazuharu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 1587~1587

    • DOI

      10.3390/ijms21051587

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression and Role of IL-1β Signaling in Chondrocytes Associated with Retinoid Signaling during Fracture Healing2020

    • 著者名/発表者名
      Shimo Tsuyoshi、Takebe Hiroaki、Okui Tatsuo、Kunisada Yuki、Ibaragi Soichiro、Obata Kyoichi、Kurio Naito、Shamsoon Karnoon、Fujii Saki、Hosoya Akihiro、Irie Kazuharu、Sasaki Akira、Iwamoto Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 2365~2365

    • DOI

      10.3390/ijms21072365

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 象牙芽細胞の枯渇は象牙芽細胞の分化と石灰化を誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      溝口 利英、趙 麗娟、荒井 敦、堀部 寛治、細矢 明宏、岡部 幸司、進 正史、小林 泰浩、宇田川 信之、高橋 直之
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
  • [学会発表] ケモカインCCL25が骨組織に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      高橋拓実、二宮禎、細矢明宏、中村浩彰、雪田聡
    • 学会等名
      歯科基礎医学会
  • [学会発表] 矯正学的歯の移動におけるGli1陽性歯根膜細胞の動態2020

    • 著者名/発表者名
      関 有里、細矢明宏、Nazmus SHALEHIN、建部廣明、溝口利英、北浦英樹、飯嶋雅弘、入江一元
    • 学会等名
      日本解剖学会
  • [学会発表] Depletion of odontoblasts induces reparative dentin formation2019

    • 著者名/発表者名
      Lijuan Zhao, Atsushi Arai, Nobuyuki Udagawa, Kanji Horibe, Akihiro Hosoya, Rinya Masuko, Koji Okabe, Masashi Shin, Yasuhiro Kobayashi, Naoyuki Takahashi, Xianqi Li, Hideaki Kagami, Toshihide Mizoguchi
    • 学会等名
      The 7th Seoul Symposium on Bone Health
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gli1陽性歯根膜細胞による硬組織形成2019

    • 著者名/発表者名
      細矢明宏
    • 学会等名
      日本組織細胞化学会学術集会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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