歯根形成・維持を制御する分子機構の解明

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Scxが発現する歯周靭帯細胞や象牙芽細胞への分化に、成長因子などの液性因子や、転写因子がどのように関与するのかを、ScxGFP iPS細胞からの分化誘導系を用いて調べることを目的としていた。そこで、昨年までの遺伝子改変マウスの解析結果や、in vitroの腱・靭帯細胞分化誘導システムを駆使し、歯周靭帯細胞や象牙芽細胞の分化に関与する可能性がある因子の探索を試みた。まず、ScxGFP iPS細胞から腱・靭帯細胞への分化過程における遺伝子発現変動の網羅的解析をシングルセルレベルで行なった。腱・靭帯の早期および成熟マーカーであるScxとTnmdの発現解析の結果、Scx+、Scx+/Tnmd+、Tnmd+細胞が分化成熟に伴って出現し、樹立した分化誘導系がin vivoの組織形成における腱・靭帯細胞分化の過程を忠実に反映していることが明らかになった。また、シングルセルレベルでScxと発現が相関する遺伝子を抽出することができた。次に、頭蓋顔面領域においても表現型を示すScx欠失マウスのアキレス腱からRNAを採取し、バルクRNAシークエンス解析を行なうことで、腱・靭帯細胞においてScxが関与する遺伝子を抽出した。シングルセルの解析結果と、Scx欠失マウスのRNAシークエンスの結果から、腱・靭帯細胞分化過程でScxと関連して機能する遺伝子群をScx関連遺伝子として同定することができた。Scx関連遺伝子の中には、成長因子や液性因子が含まれており、それらの因子の機能をScxGFP iPS細胞からの分化誘導系を用いて解析した結果、腱・靭帯の分化に関与する可能性が見出せている。現在、さらに詳細な解析を行なっている最中である。これらの結果は、現在英文論文として投稿を試みている。