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これまで歯の発生の分子制御に関する報告は多くなされてきたが、代表者は歯胚発生過程における低酸素の局在と低酸素誘導因子(HIF)の発現パターンを解析した。蕾状期から鐘状期を通して歯胚は低酸素環境にあり、HIF-1αおよびHIF-2αの発現が明らかになった。また、歯胚器官培養でHIF-2α阻害剤を作用させると、エナメル芽細胞分化の亢進および歯胚サイズの減少が示された。歯性上皮細胞株SF2でHIF-2α阻害剤を作用させるとエナメル芽細胞マーカーの亢進と増殖の低下が示された。以上よりHIF-2αが歯性上皮の増殖および分化に関与していることを明らかにし、歯胚発生における低酸素反応の重要性を示した。さらに歯胚 発生におけるHIF-2αの機能を解析するため、器官培養でHIF-2α阻害剤を作用させた歯胚における遺伝子発現の変化をRNA-seqにより解析した結果、象牙芽細胞 マーカーの発現上昇が認められた。本研究では、歯性間葉細胞から象牙芽細胞への分化におけるHIF-2αの機能と分子機構を明らかにし、将来HIF-2αをiPS細胞から歯胚発生能をもつ歯性間葉細胞の樹立に応用するための基盤的知見を獲得することを目的とした。本年度は、RNA-seq結果からHIF-2α阻害により発現変化が認められた因子に着目し、マウス歯胚の間葉組織におけるそれらのタンパク質発現を免疫染色により解析した。また、歯の発生は上皮細胞と間葉細胞の相互作用により行われるため、歯性上皮細株SF2にその因子を過剰発現させ、分化への影響を解析した。
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