ex vivo electroporation培養法による歯の運命決定因子の探索

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歯の形態形成は、上皮－間葉相互作用により厳密に制御されていることが知られている。これまでの研究で、歯に特異的に発現するmicroRNAであるmiR875を同定した。さらにmiR875は、歯の発生において、間葉細胞の凝集および上皮の陥入に重要な役割を果たしている可能性を見出した。このように、形態形成における間葉細胞の役割を検討するためのスクリーニングモデルとして、間葉細胞への遺伝子導入技術が必要とされるが、歯胚器官培養法においては間葉細胞への導入は困難であり、遺伝子欠損マウスなどのin vivoモデルに依存している現状がある。そこで本研究では、歯胚器官培養法において、間葉細胞への遺伝子導入法の確立を目指し、研究を開始した。本年度は主に、トランスクリプトーム解析を通して歯の間葉細胞に特異的に発現する遺伝子の選定および歯胚器官培養におけるエレクトロポレーション法の開発を行った。網羅的遺伝子スクリーニングにより、歯の象牙質を形成する細胞である象牙芽細胞へと分化する、前象牙芽細胞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。本遺伝子の歯胚における機能を確認するため、Lypd1 siRNAを歯胚全体に遺伝子導入し、間葉細胞におけるLypd1の抑制効果を認めた。さらに、本因子は細胞膜に存在する脂質ラフトに局在し、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を発見した。以上の結果は、歯胚器官培養法におけるエレクトロポレーション法が有用である可能性を示し、本技術を用いて、簡便なスクリーニングモデルの構築が可能であることを示すものである。