歯原性間葉系幹細胞誘導因子の同定と歯の再生への応用

牙源性间充质干细胞诱导因子的鉴定及其在牙齿再生中的应用

• 批准号: 20K09920
• 负责人: 和田 裕子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09920/
• 关键词: 歯の再生; 器官形成; 上皮間葉相互作用; 歯; 再生; 間葉系幹細胞

歯胚発生過程の上皮間葉相互作用における上皮系幹細胞と間葉系幹細胞に重要な特異的因子を同定し、上皮間葉相互作用や歯の形態形成にどのように関わっているかを明らかにする目的で研究を行っている。これまでに微量RNA-seq解析により、胎生18日齢（E18）マウス臼歯歯胚における上皮と歯乳頭および歯小嚢に高発現する遺伝子群をそれぞれ検出し、歯乳頭に有意に高発現を認めるFactor Xと歯小嚢に有意に高発現を認める遺伝子群Yの解析を進めている。本年度は、マウス歯胚発生過程における帽状期、鐘状期前期、鐘状期後期、歯冠形成期および歯根形成期におけるFactor Xの発現について検討したところ、免疫組織学的に胎生期には歯乳頭の血管内皮細胞に強く発現を認め、生後の歯胚では象牙芽細胞と歯髄の血管内皮細胞に発現を認めた。マウス歯髄間葉細胞株mDPを用いてFactor XのsiRNAを行ったところ、骨芽細胞や象牙芽細胞の分化に関わる因子であるRunx2の発現が有意に抑制された。これらの結果より、Factor Xが歯の形態形成および象牙芽細胞の分化に関わる可能性が示唆された。歯小嚢に有意に高発現を認める遺伝子群Yについても、同様に発現解析を進め、胎生期に歯根膜に特異的に発現していた因子Y1とY2は、生後の歯胚で歯根膜だけでなく歯髄や象牙芽細胞にも発現を認めた。また、E18歯胚の歯小嚢細胞株の樹立に成功し、in vitro 実験に用いたところ、両因子の発現を認めた。さらに、E14歯胚の間葉細胞株の樹立にも成功し、両細胞株を用いて石灰化誘導実験を試みた。以上より、遺伝子群Yにおいても歯の形態形成に重要な因子である可能性が示唆された。

The purpose of this study is to investigate the relationship between epithelial-mesenchymal interaction and tooth morphogenesis and the regulation of important specific factors in epithelial and mesenchymal stem cells during tooth development. The analysis of microRNA-seq was performed on the 18 th day of gestation (E18), and the analysis of gene subgroup Y was performed on the 18 th day of gestation (E18). This year, the development of Factor X in the development of dental embryos during the cap, pre-bell, late bell, crown and root formation stages was investigated. Immunohistologically, the strong development of papillary vascular endothelial cells during the fetal stage and the development of postnatal dental embryos and ivory bud cells were identified. The expression of Factor X and Runx2 was intentionally inhibited by siRNA in mouse mesenchymal stem cells. The result of this study is that Factor X is related to the morphogenesis and differentiation of ivory bud cells. The factors Y1 and Y2 of tooth root membrane development in prenatal period and tooth embryo development in postnatal period are different. The successful establishment of E18 embryonic cell line and the identification of the expression of the mitotic factor in vitro In addition, E14 embryonic mesenchymal cell lines were successfully established, and calcareous induction was attempted in the cell lines. The above factors are important for the formation of tooth morphology.