歯の形成過程における糖代謝リプログラミングの制御機構

牙齿形成过程中葡萄糖代谢重编程的控制机制

基本信息

批准号：
21K09826
负责人：
依田浩子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題では歯の形態形成における糖代謝調節機構の包括的理解に向けて、エナメル上皮および歯髄幹細胞の動態と糖代謝リプログラミング制御について、オートファジーの関与に焦点を当てて解明することを目的としている。上皮細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;KRT14-cre）では、加齢に伴いエナメル上皮幹細胞領域であるSox2陽性の切歯形成端の構造が不規則化し、18週齢の老齢マウスでは歯牙腫が発生した。その原因解明のために、Atg7f/fマウスおよびAtg7f/f;KRT14-creマウスから下顎切歯幹細胞領域（apical bud）を採取し培養した。その結果、Atg7f/f;KRT14-cre apical bud細胞は次第にコロニー形態が不規則化し、大型で不整形の細胞が出現した。また、細胞老化マーカーのp16およびp21の発現上昇が認められ、エピゲノム変化も確認された。従って、長期間にわたるオートファジー不全が幹細胞性維持を乱し、歯原性上皮細胞の腫瘍化に関与している可能性が明らかになった。歯髄組織の発育におけるオートファジーと糖代謝制御に関しては、歯髄細胞特異的オートファジー不全マウス（Atg7f/f;Wnt1-cre）を作成し、生後３週齢マウスの組織学的解析を進めている。現在までに明らかな組織学的変化は確認されていないが、今後は免疫組織化学的検索および他の週齢のマウスについて解析を進める予定である。

在本项目中，我们旨在阐明牙釉质上皮和牙髓干细胞的动力学以及葡萄糖代谢重编程的调控，重点关注自噬的参与，以全面了解葡萄糖代谢在牙齿形态发生中的调节机制。。在上皮细胞特异性自噬缺陷小鼠（Atg7f/f；KRT14-cre）中，Sox2 阳性切牙形成边缘（牙釉质上皮干细胞区域）的结构随着年龄的增长而变得不规则；为了阐明其原因，从Atg7f/f小鼠和Atg7f/f;KRT14-cre小鼠收集下颌切牙干细胞区域（顶芽）并进行培养。结果，Atg7f/f;KRT14-cre顶芽细胞的集落形态逐渐变得不规则，出现大的、不规则形状的细胞。此外，还观察到细胞衰老标志物p16和p21的表达增加，并且还证实了表观基因组的变化。因此，很明显，长期自噬缺陷会破坏干性的维持，并可能参与牙源性上皮细胞的肿瘤发生。关于牙髓组织发育中的自噬和葡萄糖代谢控制，我们创建了牙髓细胞特异性自噬缺陷小鼠（Atg7f/f;Wnt1-cre），并对3周龄小鼠进行组织学分析。虽然迄今为止尚未证实明显的组织学变化，但我们计划对其他周龄的小鼠进行免疫组织化学检查和分析。