ｉＰＳ細胞による舌筋再生におけるエピジェネティクスの調節機序の解明

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26463103
• 研究機関: 鶴見大学
• 研究代表者: 福井 只美 鶴見大学, 歯学部, 非常勤講師 (10267544)
• 研究分担者: 安藤 準 鶴見大学, 歯学部, 学内講師 (00282765) ; 大久保 力廣 鶴見大学, 歯学部, 教授 (10223760) ; 成山 明具美 鶴見大学, 歯学部, 助教 (90440304)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: iPS / 舌筋 / 再生

研究実績の概要

本研究の目的は多能性細胞から舌筋細胞への分化の際のエピジェネティクスによる分化調節機序を明らかにすることである。我々のこれまでの検討でマウス胎仔より摘出した舌の一部を切除し、その切除部位にiPS 細胞を移植し、培養したところ、舌の切除部位は再生され、舌筋の分化マーカーの一つであるミオシンが発現したことを確認した。この結果はin vitroで多能性細胞から舌筋細胞への分化が可能であることを示唆している。本研究では、in vivo でiPS 細胞が舌筋細胞へ分化する条件を確立し、多能性細胞から舌筋細胞への分化の際のエピジェネティクス変化を解析し、エピジェネティクスレベルでの分化調節機構を明らかにすることを目指している。
in vivo においてiPS 細胞が舌筋細胞へと分化する実験条件を調べるために、生後マウスの舌にiPS 細胞を直接移植することを試みた。細胞数を変えてみたり、移植方法を変えて検討するなど、様々な角度から試行したが、現在までは分化誘導できたという直接的な結果は得られていない。従って現在までのところin vivo で舌筋細胞へ分化する実験条件は確立できていない。
そこで、in vivoでの胎生期における舌筋細胞への分化過程におけるエピジェネティクスレベルでの変化を調べた。蛍光免疫組織化学法により、ヒストンH3のリジン残基のメチル化酵素の一つであるG9aが、舌筋細胞に発現局在することが認められた。この結果は、舌筋分化におけるエピジェネティクな調節機序の一つとしてヒストンH3のメチル化レベルが関与する可能性を示唆するものである。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

これまでin vitroでiPS 細胞を適用することにより、多能性細胞から舌筋細胞へ分化することが示唆された。そこでin vivo で舌に欠損を作成し、同様にiPS 細胞を適用し、様々な角度から検討を行ったが、現在までのところ、舌筋細胞への再生分化を示唆するデータを得ることには成功していない。それには２つの理由が考えられる。iPS 細胞などの未分化細胞から舌筋細胞に至るまでは、多くのステップがあり、そのステップをin vivoで再現することは容易ではないことが挙げられる。もう一つは胎児期には分化が迅速に進むが、出生後の舌筋の再生分化はautonomousには進みにくいことなどが考えられる。そこで本研究では、胎児期における多能性細胞から舌筋細胞への分化に焦点をしぼり、そのステップにおけるエピジェネティクスレベルでの変化を追求することとした。

今後の研究の推進方策

マウス舌の発生は胎生11日ころ舌隆起が出現し,胎生12日に増殖による舌原基の拡大、さらに胎生13日で舌形態ができあがる。そこで胎生11日から14日までの舌原基の分化過程にフォーカスして、そこにおける、エピジェネティクスレベルでの変化を解析する。すでに舌筋層に、ヒストンリジン残基のメチル化酵素であるG9aとその基質であるH3K9me２の局在を確認している。今後はさらに詳細な分化ステージにおけるヒストン修飾酵素とその基質の局在、量の変化を解析する予定である。

次年度使用額が生じた理由

in vivoでのiPS 細胞移植実験系の検討に時間を要し、エピジェネティックスレベルの解析への着手が遅れたため。

次年度使用額の使用計画

次年度の予算と合算して、エピジェネティクス解析のための抗体等を購入する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Occlusal contact of fixed implant prostheses using functional bite impression technique. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Y, Shimpo H, Ohkubo C.
  • 雑誌名: Implant Dent. 巻: 24(1) ページ: 42-46
  • DOI: 10.1097/ID.0000000000000175.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Occlusal Force on Electroencephalograms in Edentulous Patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morokuma M, Yoneyama Y, Matsuda R, Hosoi T, Ohkubo C.
  • 雑誌名: J Prosthodont 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111/jopr.12263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of crown restoration retrofitting to existing clasps using CAD/CAM: Fitness accuracy and retentive force. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ozawa D, Suzuki Y, Kawamura N, Ohkubo C
  • 雑誌名: J Prosthodont Res. 巻: 59 ページ: 136-143
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2015.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fixation of magnet assembly to denture base using alternative resins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okayama S, Suzuki Y, Shimpo H, Ohkubo C.
  • 雑誌名: Dent Mater J 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.4012/dmj.2014-348
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functions of miR-1 and miR-133a during the postnatal development of masseter and gastrocnemius muscles (2015)
  • 著者名/発表者名: Nariyama M, Mori M, Shimazaki E, Ando H, Ohnuki Y, Abo T, Yamane A, Asada Y.
  • 雑誌名: Mol Cell Biochem 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1007/s11010-015-2450-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical application of removable partial dentures using thermoplastic resin-part I: definition and indication of non-metal clasp dentures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fueki K, Ohkubo C, Yatabe M, Arakawa I, Arita M, Ino S, Kanamori T, Kawai Y, Kawara M, Komiyama O, Suzuki T, Nagata K, Hosoki M, Masumi S, Yamauchi M, Aita H, Ono T, Kondo H, Tamaki K, Matsuka Y, Tsukasaki H, Fujisawa M, Baba K, Koyano K, Yatani H.
  • 雑誌名: J Prosthodont Res 巻: 58 ページ: 3-10
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2013.12.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An analysis of the biofilms adhered to framework alloys using in vitro denture plaque models. (2014)
  • 著者名/発表者名: Urushibara Y, Ohshima T, Sato M, Hayashi Y, Hayakawa T, Maeda N, Ohkubo C.
  • 雑誌名: Dent Mater J 巻: 33 ページ: 402-414
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pressure distribution of implant-supported removable partial dentures with stress-breaking attachments. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kono K, Kurihara D, Suzuki Y, Ohkubo C.
  • 雑誌名: J Prosthodont Res 巻: 58 ページ: 115-120
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2014.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical application of removable partial dentures using thermoplastic resin. Part II: Material properties and clinical features of non-metal clasp dentures. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fueki K, Ohkubo C, Yatabe M, Arakawa I, Arita M, Ino S, Kanamori T, Kawai Y, Kawara M, Komiyama O, Suzuki T, Nagata K, Hosoki M, Masumi S, Yamauchi M, Aita H, Ono T, Kondo H, Tamaki K, Matsuka Y, Tsukasaki H, Fujisawa M, Baba K, Koyano K, Yatani H.
  • 雑誌名: J Prosthodont Res 巻: 58 ページ: 71-84
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2014.03.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The influence of vertical dimension of occlusion changes on the electroencephalograms of complete denture wearers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda R, Yoneyama Y, Morokuma M, Ohkubo C.
  • 雑誌名: J Prosthodont Res. 巻: 58 ページ: 121-126
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2014.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of in vitro cyclic dislodging on retentive force and removal torque of three overdenture attachment systems. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Srinivasan M, Ammann P, Perriard J, Ohkubo C, Muller F, Belser UC, Schimmel M.
  • 雑誌名: Clin Oral Implants Res 巻: 25 ページ: 426-434
  • DOI: 10.1111/clr.12156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone responses to zirconia implants with a thin carbonate-containing hydroxyapatite coating using a molecular precursor method (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirota M, Hayakawa T, Ohkubo C, Sato M, Hara H, Toyama T, Tanaka Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 巻: 102 ページ: 1277-1288
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33112
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro assessment of mandibular single/two implant-retained overdentures using stress-breaking attachments. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kono K, Kurihara D, Suzuki Y, Ohkubo C
  • 雑誌名: Implant Dent 巻: 23 ページ: 456-62
  • DOI: 10.1097/ID.0000000000000099.
  • 査読あり
• [学会発表] 胎生期マウスの舌横紋筋細胞分化におけるmiR-1の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福井只美、幕内俊介、片山理奈、山根明
  • 学会等名: 第73回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] 鶴見大学歯学部小児歯科学講座における学生実習の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成山明具美, 船山ひろみ, 守安克也, 井出正道, 朝田芳信
  • 学会等名: 第28回日本小児歯科学会関東地方会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（埼玉県大宮市）
  • 年月日: 2014-09-28
• [学会発表] 咬筋における miR-206 とアセチルコリン受容体形成因子との関連性について (2014)
  • 著者名/発表者名: 島崎絵美、成山明具美、安藤 準、山根 明、朝田芳信
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] 咬合様式の違いが咬筋におけるmiR-206の発現に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島崎絵美、森 愛美、成山明具美、山根 明、朝田芳信
  • 学会等名: 第52回日本小児歯科学会大会
  • 発表場所: 品川区立総合区民会館（東京都品川区）
  • 年月日: 2014-05-16