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Wntによる硬組織形成制御メカニズムの解明

阐明 Wnt 控制硬组织形成的机制

基本信息

批准号：
18791360
负责人：
二宮禎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Matsumoto Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18791360/
关键词：
Wntシグナル Sclerostin SOST BMP Antagonist 硬組織再生歯の発生硬組織形成

项目摘要

本研究は,1)顔面発生における硬組織形成に対するWntシグナル機構を明らかにする,2)硬組織における形成制御因子を解明する,3)これらを応用した再生医療の可能性を探ることを目的とした.硬組織形成に関わる重要な因子として,Wnt,BMPなどがあげられる.特にWntは初期発生や成体組織の機能維持に至る様々な局面で機能し,細胞の分化方向を支持するものである.組織学的解析において,Wnt antagonistとして考えられているsclerostin/SOSTは,骨芽細胞や骨表面近傍の骨細胞ならびに成熟期にある象牙芽細胞に強い局在が見られた.BMPシグナル経路にあるSmad4やWntシグナルの古典的経路にあるβ-cateninも類似した局在が得られた.また,マウス肋骨骨折モデルの実験では,仮骨形成初期にBMP-2の発現が上昇した後,徐々に発現の減少が見られた.一方,SOSTは,仮骨形成期後期に,骨芽細胞および骨細胞にSOSTの発現が認められた.さらに,ラット大腿骨に骨欠損を作製した後,器官培養実験を行った.その骨欠損修復はSOST添加により抑制されたが,LiCl添加により骨修復を促進した.これらの所見は,1)Wnt antagonistとして働くsclerostin/SOSTは成熟した硬組織に強く発現する.2)硬組織において,WntシグナルとBMPシグナルはパラレルに働き,Wnt antagonistが骨などの硬組織の形状形成を制御する因子である.3)それら因子により,骨欠損治癒の制御が可能であることを示唆している.本研究の成果は,硬組織形成制御因子の同定に役立つものであり,硬組織形成法の開発,さらには顎欠損補綴や歯槽堤形成などの顎顔面領域の再生に大きく貢献できると期待される.

The purpose of this study is: 1) to clarify the mechanism of hard tissue formation in facial development, 2) to clarify the control factors of hard tissue formation, 3) to explore the possibility of regenerative medicine. Important factors for hard tissue formation Wnt BMP. In particular, Wnt supports the direction of cell differentiation from the initial stage of development to the maintenance of adult tissue functions. Histological analysis of Wnt antagonist and Sclerostin/SOST, bone bud cells and bone cells adjacent to the surface of bone, mature ivory bud cells, strong in the middle of the brain, BMP, Smad4, Wnt, classical pathway, β-catenin, similar in the middle of the brain. The expression of BMP-2 increased in the early stage of bone formation and decreased in the late stage. In the late period of bone formation, SOST appeared in bone bud cells and bone cells. After the treatment of femoral bone defect, organ culture was carried out. The addition of SOST inhibits bone damage repair, while LiCl promotes bone repair. These findings are: 1)Wnt antagonist and sclerostin/SOST mature hard tissue strong development; 2) hard tissue, Wnt antagonist and BMP form factors that control bone formation and hard tissue shape; 3) factors that control bone defect healing. The results of this study are expected to contribute greatly to the development of hard tissue formation methods, including jaw defect repair, tooth groove formation, and facial regeneration.