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2014 年度 実績報告書

歯の発生における歯数制御機構の解明と再生医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24390441
研究機関東北大学

研究代表者

中村 卓史  東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (90585324)

研究分担者 齋藤 正寛  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40215562)
阪井 丘芳  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90379082)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードエナメル芽細胞 / ケラチノサイト / 細胞周期 / 細胞分化 / エピプロフィン / 転写制御 / 上皮系器官 / 歯の発生
研究実績の概要

過剰歯や欠損歯など歯数異常を主訴とした外来患者が増加している。哺乳類の場合、進化に伴い歯数が減少していく傾向にあることは知られているが、歯の発生過程における歯数制御の分子機構は不明な点が多い。我々が同定したエピプロフィン/Sp6(Epiprofin, Epfn)はSpファミリーに属する転写因子で、発生初期の歯原上皮に発現し、その後内エナメル上皮に限局して発現する。我々はEpfnの同定、機能解析さらに遺伝子欠損マウス(Epfn KO)やトランスジェニックマウス(K5-Epfn)を作成し解析を進め、歯の発生におけるEpfnの機能は、1,歯原性上皮細胞の一過性増殖促進と分化誘導作用、2,エナメル基質遺伝子の発現誘導、3,歯数の制御、4,歯冠歯根の形態形成、5,歯原性上皮の枝分かれ、6,歯原性上皮細胞のアポトーシス、など歯胚発生に重要な機能を発揮している事を明らかになった。さらに、一部報告済みであるが、皮膚、四肢、毛根、性器副甲状腺に発現しているEpfnが、各組織の形態形成や組織発生や機能に重要な役割を演じていることも明らかとなってきた。最近、副甲状腺に発現するEpfnが、副甲状腺ホルモンの産生を調節し、生体のカルシウムの恒常性と骨代謝にも関与している事が判明した。
歯数制御に関しては、Epfn KOの解析により、歯原性上皮細胞の分化阻害に加え、細胞の増殖活性とアポトーシスの低下に起因し、ゆっくりと持続的な上皮の間葉組織への陥入と枝分かれにより引き起こされている事が示唆された。この現象を、ケラチノサイトを用いて解析した結果、Epfnは幹細胞から産生されるTransit Amplifying 細胞の増殖時、細胞周期調節因子としてG1/S移行に関わり、さらには細胞分裂を停止させ、Notchシグナルを介して、細胞の運命決定に関与していることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

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 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Novel Hedgehog agonists promote osteoblast differentiation in mesenchymal stem cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Naruse, M., Chiba, Y., Komori, T., Iwamoto, T., Sasaki, K., and Fukumoto, S.
    • 雑誌名

      Journal of cellular physiology

      巻: 230(4) ページ: 922-929

    • DOI

      10.1002/jcp.24823

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interaction between Fibronectin and β1 Integrin is Essential for Tooth Development.2015

    • 著者名/発表者名
      Saito, K., Fukumoto, E., Yamada, A., Yuasa, K., Yoshizaki, K., Iwamoto, T., Saito, M., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
    • 雑誌名

      PLOS one

      巻: 10(4) ページ: e0121667

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0121667

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epiprofin orchestrates epidermal keratinocyte proliferation and differentiation.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Yoshitomi, Y., Patel, V., Fukumoto, S., and Yamada, Y.
    • 雑誌名

      Journal of cell science

      巻: 127(24) ページ: 5261-5272

    • DOI

      10.1242/jcs.156778

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Establishment of ex vivo mucocele model using salivary gland organ culture.2014

    • 著者名/発表者名
      Hino, R., Futagi, M., Yamada, A., Arakaki, M., Saito, K., Sugawara, Y., Ono, M., Fukumoto, E., Nakamura, T., and Fukumoto, S.
    • 雑誌名

      Pediatric dental journal

      巻: 24(2) ページ: 78-82

    • DOI

      10.1016/j.pdj.2014.03.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Molecular mechanism of Epiprofin in epithelial cell proliferation2014

    • 著者名/発表者名
      中村卓史、福本 敏
    • 学会等名
      第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Regulation of PTH production in parathyroid gland by transcription factor Epiprofin2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Nakashima, N., Pacifici, M., Itoi, K., Yamada, Y., Fukumoto, S., and Iwamoto, M.
    • 学会等名
      NIH-Japan-JSPS Symposium

    • 発表場所
      Bethesda, MD
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] FGF-2-Dependent Neurogenesis Is Reduced in Aged Mice and in the Perlecan-Deficient Subventricular Zone of Adult Mice2014

    • 著者名/発表者名
      Yamada, T., Kerever, A., Nakamura, T., Yamada, Y., and Arikawa-Hirasawa, E.
    • 学会等名
      NIH-Japan-JSPS Symposium

    • 発表場所
      Bethesda, MD
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Mst1/2 regulate dental epithelium proliferation and ameloblast differentiation,2014

    • 著者名/発表者名
      Futaki, M., Saito, K., Nakamura, T., Yamada, A., and Fukumoto, S.
    • 学会等名
      92nd IADR General Session and Exhibition
    • 発表場所
      Cape Town, South Africa
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-28
  • [学会発表] Novel smoothened agonists promote osteoblast differentiation in C3H10T1/2 cells and osteoblastic cells from Runx2-deficient mice2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on Biomaterialization
    • 発表場所
      Gwangju, Korea
    • 年月日
      2014-06-14 – 2014-06-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯髄幹細胞分化における細胞内シグナル制御機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      菅原 優、岩本勉、小野真理子、新垣真紀子、中村卓史、福本 敏
    • 学会等名
      第52回日本小児歯科学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-17
  • [学会発表] アメロブラスチン受容体グリピカン1の歯胚発生過程における発現とその機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      浦川麻衣子、二木正晴、只木麻夕、齋藤幹、中村卓史、福本 敏
    • 学会等名
      第52回日本小児歯科学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-17

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公開日: 2016-06-01  

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