上皮－間葉ネットワークにおける器官運命決定機構の解明とその応用

上皮间质网络器官命运决定机制的阐明及其应用

• 批准号: 21H03150
• 负责人: 吉崎 恵悟
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03150/
• 关键词: 歯; 発生; 上皮－間葉相互作用; 運命決定; 再生医学

上皮－間葉相互作用により形成される器官は特徴的な形態変化を示すが、その制御機構については未だ不明である。本研究は、上皮－間葉相互作用により形成される器官の運命決定機構を解明することを目的として研究を開始した。本年度は主に、昨年度構築した歯の発生期のscRNA-seqデータベースを用いて、歯に特異的に発現する遺伝子の網羅的解析を行った。その結果、歯の間葉細胞に特異的に発現し、前象牙芽細胞クラスターに特異的に発現する因子として、GPIアンカー型タンパク質（GPI-AP）の一つであるLy6 lymphocyte antigen-6 (Ly6)/Plaur domain-containing 1 (Lypd1)を同定した。本因子は細胞膜に存在する脂質ラフトに局在することが知られている。そこで、脂質ラフトおよび Lypd1 の前象牙芽細胞における機能を解析するため、各種ラフト阻害剤および Lypd1 siRNA を用いて解析を行ったところ、ex vivo 器官培養法において、象牙芽細胞分化が抑制された。さらに、歯原性間葉細胞株 mDP を用いて Lypd1 が関与するシグナル経路のスクリーニングを行ったところ、Lypd1 の低下によりBMPシグナル経路の下流因子である Smad1/5/8 のリン酸化が抑制されることを発見した。以上の結果から、Lypd1はBMPシグナル経路を制御することで、象牙芽細胞への分化を制御していることが判明した。本研究成果は、Lypd1の新規前象牙芽細胞マーカーとしての有用性を示し、脂質ラフトによるシグナル伝達経路の調節を介した細胞分化制御機構の解明の一助となるものである。

Epithelial-mesenchymal interaction is the formation of morphological changes in the characteristics of organs, and the control mechanisms are not yet clear. This study is aimed at clarifying the mechanism of epithelial-mesenchymal interaction. This year, we will analyze the scRNA-seq pattern of the development period of the main and last year, and the pattern of the development of the special gene. As a result, Ly6 lymphocyte antigen-6 (Ly6)/Plaur domain-containing 1 (Lypd1) was identified as a factor for the development of tooth mesenchymal cell-specific and pre-ivory bud cell-specific. This factor is known to be present in the lipid membrane. Analysis of the function of Lypd1 in pre-ivory bud cells, analysis of various inhibitors and Lypd1 siRNAs, ex vivo organ culture method, inhibition of ivory bud cell differentiation In addition, the expression of Smad1/5/8 was detected when Lypd1 was used in mDP, a primitive mesenchymal cell line. The above results show that Lypd1 can inhibit BMP cell differentiation and differentiation. The results of this study demonstrate the usefulness of Lypd1 in the regulation of cell differentiation pathways and the understanding of cell differentiation control mechanisms.

项目成果

Cellular and epigenetic dynamics by which mediator 1 ablation changes cell fate of dental epithelia to that generating hair.

细胞和表观遗传动力学，介体 1 消融通过细胞和表观遗传动力学改变牙上皮细胞的命运以产生毛发。

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuko Oda;Keigo Yoshizaki;Roman Thaler;Satoshi Fukumoto;Daniel D. Bikle.
• 通讯作者: Daniel D. Bikle.

GPI アンカー型タンパク質 Lypd1 は象牙芽細胞分化に重要な役割を果たす

GPI锚定蛋白Lypd1在成牙本质细胞分化中发挥重要作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 傅 堯;宮崎佳奈子;吉崎 恵悟;千葉 雄太;鮒田 啓太;田 甜;湯田 智美;水田 敢士;福本 敏;高橋 一郎
• 通讯作者: 高橋 一郎

Comprehensive analysis for the gene functions associated with epithelial-mesenchymal interaction in tooth

牙齿上皮间质相互作用相关基因功能的综合分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Tanda N;Tada H;Washio J;Takahashi N;Ishida T;Koseki T;竹澤くるみ，佐藤栄治，島村亮;Keigo Yoshizaki
• 通讯作者: Keigo Yoshizaki

Comprehensive analysis for the genes associated with epithelial-mesenchymal interactions in tooth

牙齿上皮间质相互作用相关基因的综合分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Ohya Y;Matsuo R;Sato N;Irie F;Wakisaka Y;Ago T;Kamouchi M;Kitazono T; Investigators for Fukuoka Stroke Registry.;Keigo Yoshizaki
• 通讯作者: Keigo Yoshizaki

von Willebrand factor D and EGF domains, a novel extracellular matrix protein, regulates the expression of cadherins in the dental epithelial cells

冯维勒布兰德因子 D 和 EGF 结构域（一种新型细胞外基质蛋白）调节牙上皮细胞中钙粘蛋白的表达

• 发表时间: 2021
• 作者: 岩田 こころ;河原林 啓太;吉崎 恵悟;杉本 明日菜;福本 敏;岩本 勉
• 通讯作者: 岩本 勉