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2023 年度 実施状況報告書

低酸素特異的転写調節因子HIF1αが誘導する歯髄組織特異的硬組織誘導のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 22K09960
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

興地 隆史  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (80204098)

研究分担者 川島 伸之  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (60272605)
大島 勇人  新潟大学, 医歯学系, 教授 (70251824)
野田 園子  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (70844322)
藤井 真由子  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (80844357)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード歯髄 / 低酸素誘導因子1α / 硬組織形成誘導 / Wntシグナル / miR-210
研究実績の概要

歯髄炎により歯髄内圧が亢進することで、歯髄組織内の血管は庄平され、歯髄組織は循環障害、すなわち虚血の状態に陥るといわれている。血液供給が遮断されることで、歯髄組織は低酸素状態となるが、低酸素状態が歯髄組織の様態にどのような影響を与えているのかについてはいまだ不明な点が多い。また、歯の脱臼により、歯髄血流の一時的断絶が生じた後,しばしば歯髄腔の狭窄や石灰化が観察されるが,その機構についても不明の点が多い.
申請者らはこれまで、低酸素特異的転写調節因子の一つである低酸素誘導因子1α(HIF1α)がBCL9を介してWntシグナルを活性化することを報告した。今回、ヒト歯髄細胞を低酸素下で培養あるいはHIF1aを強制発現した時に産生されるマイクロRNAについて検討した結果、miR-210発現が強く誘導されることを見出した。miR-210はHIF1a下流の代表的なマイクロRNAの一つと報告されている。歯髄炎の病態への影響を検討したところ、miR-210はNFkBシグナルを抑制し、炎症性メディエーター産生をも抑制した。なお、miR-210はLPS/TLR4からのNFkBシグナルでは誘導されず、HIF1aの下流でのみ産生が誘導される。また、miR-210のターゲットの一つはNFkBシグナルを増強する働きのあるTAB1であることも明らかになった。miR-210は炎症を抑制する方向に働く可能性が高いと推察される。miR-210にはBMPシグナルを活性化する働きがあるといわれている一方、Wntシグナルは抑制するとも報告されている。歯髄細胞の硬組織形成細胞への分化に、miR-210がどのように関与していくのかについて、今後さらに検討していきたい。

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

本研究計画の第一段階である「低酸素環境下における硬組織形成細胞分化誘導の検証」については,当初計画に従い順調に進捗した.第二段階である「低酸素環境下における硬組織形成細胞分化誘導シグナルの検討」についても,低酸素特異的転写調節因子の一つである低酸素誘導因子1α(HIF1α)がBCL9を介してWntシグナルを活性化することを見出すことができた.さらにHIF1a下流の代表的なマイクロRNAの一つであるmiR-210が,NFkBシグナル抑制を介して炎症性メディエーター産生を抑制することも確認しており,概ね順調に進捗したと評価される.

今後の研究の推進方策

当初計画に従い,BMPシグナル(リン酸化SMAD1/5/8およびSMAD4)の発現解析(Western Blotting),およびHIF1αの下流でBMPシグナルを誘導する因子の解析を進めるとともに,歯髄細胞の硬組織形成細胞への分化へのmiR-210関与の実態を追究したい.さらに,マウス臼歯再植,移植モデルを用いたHIF1α,Wntシグナルおよび硬組織形成細胞マーカー発現の検討を行う予定である.

次年度使用額が生じた理由

今年度動物実験を行うことを計画していたが、動物実験計画書の承認が当初の計画より遅れてしまい、実験動物の購入ができなかった。次年度に実験動物を購入し、今年度行えなかった計画を逐次行っていく予定である。実験動物としてマウス(ICRマウス)あるいはラット(Wistarラット)を予定している。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023

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

  • [雑誌論文] MicroRNA-146b-5p Suppresses Pro-Inflammatory Mediator Synthesis via Targeting TRAF6, IRAK1, and RELA in Lipopolysaccharide-Stimulated Human Dental Pulp Cells2023

    • 著者名/発表者名
      Peifeng Han , Keisuke Sunada-Nara, Nobuyuki Kawashima, Mayuko Fujii, Shihan Wang , Thoai Quoc Kieu, Ziniu Yu and Takashi Okiji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 7433

    • DOI

      10.3390/ijms24087433

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydraulic calcium silicate-based root canal sealers mitigate proinflammatory cytokine synthesis and promote osteogenesis in vitro.2023

    • 著者名/発表者名
      Alchawoosh A, Hashimoto K, Kawashima N, Noda S, Nozaki K, Okiji T.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Sciences

      巻: 18 ページ: 1731-1739

    • DOI

      10.1016/j.jds.2022.12.019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of hypoxic condition on mineralization and inflammation in the pulp tissue.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawashima N, Okiji T
    • 学会等名
      Asian Pacific Endodontic Confederation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vital pulp therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Okiji T
    • 学会等名
      大連医科大学口腔医学院講演会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MicroRNA-27a promotes osteo-/odontoblastic differentiation of human dental pulp stem cells by targeting dickkopf homolog 32023

    • 著者名/発表者名
      Yu Z, Kawashima N, Wang S, Okiji T
    • 学会等名
      第 88 回口腔病学会学術大会
  • [学会発表] MicroRNA-27a downregulates proinflammatory cytokines expression in LPS-stimulated human dental pulp cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Wang S, Kawashima N, Yu Z, Okiji T.
    • 学会等名
      第 88 回口腔病学会学術大会
  • [学会発表] 新たなる歯内療法の幕開け-歯髄保存を考える-2023

    • 著者名/発表者名
      興地隆史
    • 学会等名
      第 44 回日本歯内療法学会学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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