人工エナメル質形成を目指した細胞間結合分子の機能解明

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歯の再表層を覆うエナメル質は歯を外的刺激から保護する役割を持つが、エナメル質を形成する歯原性上皮細胞は歯の萌出後に消失するため、エナメル質は萌出後に修復されることはない。このことから、エナメル質の再生を行う際には、iPS細胞などの幹細胞から歯原性上皮細胞の分化誘導を行う必要がある。本研究では、再生医療として人工エナメル質を形成することを目的とし、幹細胞から歯原性上皮細胞を誘導する因子の探索を行う。本研究代表者は平成28年度から平成29年度にかけて留学先の米国国立衛生研究所・Yoshi Yamada Lab.での研究に参画した。我々の研究室では、歯原性上皮細胞のうち、エナメル芽細胞と中間層細胞の分化誘導因子を同定したが、そのほかの星状網細胞や外エナメル上皮細胞の分化誘導因子は未だ明らかとなっていない。今回、我々は全ての歯原性上皮細胞を対象とした網羅的遺伝子発現解析により、候補分子のスクリーニングを行った。平成29年度はin vivoでのより詳細な結果を得るべく、マウス歯原性上皮細胞のシングルセルRNAシークエンスを行った。歯の細胞を用いたシングルセルRNAシークエンスは世界でも報告がなく、歯の発生機序解明に大きく貢献する研究である。実験の結果、遺伝子発現差解析により歯原性上皮細胞を分類することが可能であることが確認できた。このことにより、マーカー遺伝子の報告が少ない星状網細胞や外エナメル上皮細胞の解析が可能となり、新規マーカー遺伝子の候補分子が得られた。今後の方針として、これらの実験結果より得られた候補分子の実証実験を行っていく。平成28年度に多能性を有する歯原性上皮幹細胞株を既に樹立しているため、当細胞株を利用しての機能解析を行うことを予定している。