再生指向型エピゲノムに基づく歯周組織再生術前診断法と精密化療法の樹立

本研究は、歯周組織破壊期から歯周組織再生期にかけて歯周組織に構成される環境応答性エピゲノムをマウス実験的歯周炎モデルおよび歯周組織再生モデルを用いて明らかにし、さらには歯周組織再生療法手術時の患者由来不良肉芽組織を用いた歯周組織エピゲノム解析と術後の歯槽骨再生率との大規模な相関分析を行うことで、再生指向型候補エピゲノムを抽出・同定することを目的としている。本年度は、歯周組織破壊期から歯周組織再生期にかけての統合的なエピゲノム変化を解析することを目的として、マウスモデルにおいて絹糸結紮による歯周炎誘導前後およびその後の絹糸除去後の歯周組織再生期において複数のタイムポイントを設定し、それぞれのタイムポイントで歯周組織サンプルを回収した。歯周組織サンプルをコラゲナーゼ処理後に免疫・非免疫系細胞に分画しATAC-seq用のサンプルを調整した。線維芽細胞を主とする非免疫系細胞分画では、歯周組織破壊期においてTEAD, Rho signalなどの細胞外環境認識に関連する分子の遺伝子座ならびにサーカディアンリズム関連因子の遺伝子座が選択的にオープンクロマチン化されていたことから、これらシグナル制御が歯周組織破壊の抑制やその後の再生誘導に貢献できる可能性が示された。一方で、TNFaを主とする炎症シグナルに関連する分子の遺伝子座は歯周組織破壊期を経て歯周組織再生期においてもオープンクロマチン領域として検出されたことから、器質的な炎症消退後も歯周組織構成細胞においては炎症暴露の影響がエピゲノムレベルで蓄積されていることが示唆された。

本研究は、歯周組織破壊期から歯周組織再生期にかけて歯周組織に構成される環境応答性エピゲノムをマウス実験的歯周炎モデルおよび歯周組織再生モデルを用いて明らかにし、さらには歯周組織再生療法手術時の患者由来不良肉芽組織を用いた歯周組織エピゲノム解析と術後の歯槽骨再生率との大規模な相関分析を行うことで、再生指向型候補エピゲノムを抽出・同定することを目的としている。本年度は、歯周組織破壊期から歯周組織再生期にかけての統合的なエピゲノム変化を解析することを目的として、マウスモデルにおいて絹糸結紮による歯周炎誘導前後およびその後の絹糸除去後の歯周組織再生期において複数のタイムポイントを設定し、それぞれのタイムポイントで歯周組織サンプルを回収した。歯周組織サンプルをコラゲナーゼ処理後に免疫・非免疫系細胞に分画しATAC-seq用のサンプルを調整した。線維芽細胞を主とする非免疫系細胞分画では、歯周組織破壊期においてTEAD, Rho signalなどの細胞外環境認識に関連する分子の遺伝子座ならびにサーカディアンリズム関連因子の遺伝子座が選択的にオープンクロマチン化されていたことから、これらシグナル制御が歯周組織破壊の抑制やその後の再生誘導に貢献できる可能性が示された。一方で、TNFaを主とする炎症シグナルに関連する分子の遺伝子座は歯周組織破壊期を経て歯周組織再生期においてもオープンクロマチン領域として検出されたことから、器質的な炎症消退後も歯周組織構成細胞においては炎症暴露の影響がエピゲノムレベルで蓄積されていることが示唆された。