歯の再生を目指した新規小分子化合物による歯原性上皮細胞分化誘導法の開発

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国民の再生医療に対する期待は高く、歯科領域においても、歯の再生技術の開発が注目されている。本研究は、歯の再生の実現化に向け、臨床応用可能なヘッジホッグ（Hh）シグナル作動小分子化合物を用いた歯原性細胞制御技術開発を目的とする。本年度は、昨年度で解析した歯原性上皮細胞での結果をふまえ、歯原性間葉細胞の増殖にどのような影響を与えるかを、象牙芽細胞特異的マーカー遺伝子であるDentin Sialophosphoprotein (Dspp)を指標として検討した。歯原性間葉細胞株ｍDP培養培地に小分子化合物を添加、４日間培養後のRNAを回収し、リアルタイムPCR法を用いてDspp遺伝子の発現変化を解析した。その結果、小分子化合物はDsppの遺伝子発現を増強させた。象牙芽細胞と間葉系幹細胞より分化する骨芽細胞は類似した分化様式をもつ。そこでRunx2、Ostrix/Sp7、Osteopontinといった骨芽細胞分化マーカー遺伝子の発現も検討したところ、有意な遺伝子発現変化は認められなかった。以上の結果より、小分子化合物は歯原性間葉細胞に対し象牙芽細胞分化誘導能を有していることが示された。生体内での硬組織の添加には象牙芽細胞による基質の石灰化が必須と考えられる。そこで小分子化合物の石灰化誘導能を検討するため石灰化誘導培地に小分子化合物を添加した培地を用い、５日間培養した。培養細胞は細胞外に沈着したカルシウム沈着の染色するため,アリザリンレッド染色を行なった。その結果、小分子化合物が強力に石灰化誘導に作用していることが示された。本研究で用いた小分子化合物の特性は、歯の再生に応用可能な基盤的知見となり、発生段階でSHHが重要な役割を演じる他の器官（毛根、味蕾、神経、唾液腺、乳腺、腎臓、肺等）の再生にも応用可能であり、歯を含めた再生医療技術の開発に繋がることが期待できる。