リアルタイムイメージングを用いたHertwig上皮鞘断裂メカニズムの解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22791774
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 形態系基礎歯科学
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 大津 圭史 岩手医科大学, 歯学部, ポストドクター (60509066)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 歯根 / 発生 / Hertwig's上皮鞘 / EMT / ROCK

研究概要

歯根の形成はHertwig上皮鞘(HERS)の誘導によって進んでいくが、HERSの細胞動態については未だ不明な点が多い。本研究課題では、上皮間葉転換(EMT)がHERSの断裂を引き起こすことを証明するために、われわれが歯冠形成期歯胚の観察に用いているリアルタイムイメージングに改良を加え、HERSの動態を直接可視化する実験システムの構築をおこなうことを目的とした。GFPマウスの歯胚組織を薄切培養し、HERS形成をリアルタイムで観察する方法を確立した。この実験系をもちいて、HERSが形成される際の細胞の動き、分裂、actinプロモーター活性をリアルタイムで観察することが出来た。マウス臼歯歯胚よりHERS由来細胞を単離培養し、HERS細胞株として樹立した。この細胞は、上皮由来細胞マーカー同様、間葉細胞マーカータンパクも発現し、TGF-βに刺激に対してさらに間葉細胞マーカー遺伝子、EMT関連遺伝子の発現量を増加させることが分かった。また、歯根の伸張はHGFの添加によって細胞増殖を伴う形で増強されることが明らかとなり、HGFシグナリングと歯根発生との関わりが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Histological analysis of epithelial stem cells during induced pluripotent stem cell-derived teratoma development (2012)
  • 著者名/発表者名: Kishigami, R., Otsu, K., Oikawa-Sasaki, A., Fujiwara, N., Ishizeki, K., Tabata, Y., Harada, H.
  • 雑誌名: J. Oral Biosci 巻: 54 ページ: 54-58
• [雑誌論文] Differentiation of induced pluripotent stem cells into dental mesenchymal cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Otsu, K., Kishigami, R., Oikawa-Sasaki, A., Fukumoto, S., Yamada, A., Fujiwara, N., Ishizeki, K. Harada, H.
  • 雑誌名: Stem Cells & Dev 巻: (in press)
• [雑誌論文] Role of epithelial-stem cell interactions during dental cell differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Arakaki M, Ishikawa M, Nakamura T, Iwamoto T, Yamada A, Fukumoto E, Saito M, Otsu K, Harada H, Yamada Y, Fukumoto S
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 10590-10601
• [雑誌論文] エナメル質の横紋形成メカニズムの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 及川愛, 大津圭史, 藤原尚樹, 石関清人, 中富満城, 大島勇人, 原田英光
  • 雑誌名: 岩医大歯誌 巻: (in press)
• [雑誌論文] Establishment of Hertwig's epithelial root sheath cell line from cells involved in epithelial-mesenchymal transition (2011)
  • 著者名/発表者名: Akimoto, T., Fujiwara, N., Kagiya, T., Otsu, K., Ishizeki, K., Harada, H.
  • 雑誌名: BBRC 巻: 404 ページ: 308-312
• [雑誌論文] Functional role of Rho-kinase in ameloblast differentiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Otsu, K., Kishigami, R., Fujiwara, N., Ishizeki, K., Harada, H
  • 雑誌名: J. Cell Physiol 巻: 226 ページ: 2527-2534
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor stimulates root growth during the development of mouse molar teeth (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakuraba, H., Fujiwara, N., Sasaki-Oikawa, A., Sakano, M., Otsu, K., Ishizeki, K., Harada, H.
  • 雑誌名: J. Period. Res 巻: 47 ページ: 81-88
• [雑誌論文] 再生医学に関する新設講義の受講アンケートの結果と考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原田英光, 大津圭史, 藤原尚樹, 石関清人, 及川愛
  • 雑誌名: 日歯教誌 巻: 27 ページ: 63-68
• [学会発表] The role of Rho signaling pathway in dental epithelial stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Keishi Otsu, Hidemitsu Harada
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Craniofacial development an regenerative medicine
  • 発表場所: CA, U. S. A
  • 年月日: 20120317-24
• [学会発表] ライブイメージングでとらえる歯の発生メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 大津圭史, 原田英光
  • 学会等名: 第117回日本解剖学会総会・全国学術大会研究集会・懇話会
  • 発表場所: 山梨大学(山梨)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Hidemitsu Harada The role of Rho signaling pathway in dental epithelial stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Keishi Otsu, Ryota Kishigami, Ai Oikawa-Sasaki, Naoki Fujiwara, Kiyoto Ishizeki
  • 学会等名: 第117回日本解剖学会総会・全国学術大会
  • 発表場所: 山梨大学(山梨)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Functional role of Rho signaling in dental epithelial stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Otsu, K
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Bone and Tooth
  • 発表場所: Les Diablerets, Switzerland
  • 年月日: 20110618-19
• [学会発表] Neural Crest like Cell from Induced Pluripotent Stem Cells for Tooth Regeneration (2011)
  • 著者名/発表者名: 大津圭史
  • 学会等名: Frontier Meeting
  • 発表場所: 日大会館(東京都)
  • 年月日: 20110225-26
• [学会発表] Establishment of Hertwig's epithelial root sheath cell line from cells involved in epithelial-mesenchymal transition (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原尚樹、大津圭史
  • 学会等名: Frontier Meeting
  • 発表場所: 日大会館(東京都)
  • 年月日: 20110225-26
• [学会発表] 歯の再生に向けたiPS細胞から歯原性間葉細胞への分化誘導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大津圭史
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 長良川国際会議場・岐阜市
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] Hepatocyte growth factorはマウス臼歯歯胚の歯根形成を促進する (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原尚樹, 櫻庭春菜, 坂野深香, 佐々木, 及川愛, 大津圭史, 石関清人, 原田英光
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜)
  • 年月日: 2011-10-01
• [学会発表] ツチ骨とキヌタ骨の形成とメッケル軟骨との関連性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石関清人, 大津圭史, 藤原尚樹, 原田英光
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] アメロゲニンの概日的発現周期に関わるMsx2の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 及川愛, 大津圭史, 藤原尚樹, 石関清人, 中冨満城, 大島勇人, 原田英光
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜)
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] New hypothesis of cross-striation formation mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Ai Sasaki, Keishi Otsu
  • 学会等名: 10^<th> International Conference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20100901-04
• [学会発表] Neural crest like cells from induced pluripotent stem cells for tooth regeneration (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryota Kishigami, Keishi Otsu
  • 学会等名: International Conference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20100901-04
• [学会発表] Visualizing cellular dynamics of tooth development (2010)
  • 著者名/発表者名: Keishi Otsu
  • 学会等名: International Conference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20100901-04
• [学会発表] Cell culture of human dental epithelial cells and its approach for regenerative dentistry. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hisayo Mayama, Keishi Otsu
  • 学会等名: International Conference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20100901-04
• [学会発表] Establishment of immortalized Hertwig's epithelial root sheath cells and character of cell line (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoki Fujiwara, Keishi Otsu
  • 学会等名: International Conference on Tooth Morphogenesis and Differentiation
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20100901-04
• [学会発表] Role of Rho kinase in amelogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Keishi Otsu
  • 学会等名: Gordon Research Conferences
  • 発表場所: ll Ciocco Hotel and Resort, Lucca, Italy
  • 年月日: 20100409-18
• [学会発表] Live cell imaging of Hertwig's epithelial root sheath formation process (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidemitsu Harada, Keishi Otsu
  • 学会等名: Gordon Research Conferences
  • 発表場所: ll Ciocco Hotel and Resort, Lucca, Italy
  • 年月日: 20100409-18
• [学会発表] PS細胞由来奇形腫における上皮細胞の分化解析と歯の再生への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸上良太、大津圭史
  • 学会等名: 岩手医科大学歯学会第70回例会
  • 発表場所: 岩手医大(盛岡)
  • 年月日: 2010-07-03
• [学会発表] エナメル横紋形成のメカニズムに関する新規仮説 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木愛、大津圭史
  • 学会等名: 岩手医科大学歯学会第69回例会
  • 発表場所: 岩手医大(盛岡)
  • 年月日: 2010-02-27
• [学会発表] Hertwig上皮鞘細胞の特性とEMTの可能性
  • 著者名/発表者名: 藤原尚樹, 大津圭史
  • 学会等名: 第115回日本解剖学会総会全国学術集会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 00000328-30
• [学会発表] Live cell imaging of dental epithelial stem cells
  • 著者名/発表者名: 原田英光、大津圭史
  • 学会等名: 第116回日本解剖学会総会全国学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 00000328-30
• [学会発表] iPS細胞由来奇形腫における上皮細胞の分化解析と歯の再生への可能性
  • 著者名/発表者名: 岸上良太、大津圭史
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 00000301-02
• [学会発表] 歯の再生に向けたiPS細胞から神経堤細胞への分化誘導
  • 著者名/発表者名: 大津圭史
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 00000301-02
• [図書] Organ Cultures and Kidney-Capsule Grafting of tooth germs
  • 著者名/発表者名: Keishi Otsu, Naoki Fujiwara, Hidemitsu Harada
  • 出版者: Human Press SPRINGER SCIENCE(in press)
• [備考]
  • URL: http://oralhist.iwate-med.ac.jp/