力学的刺激による歯根膜の階層的細胞応答メカニズムの解明

机械刺激诱导牙周膜分级细胞反应机制的阐明

基本信息

批准号：
21K17179
负责人：
北見公平
金额：
$ 3万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17179/
关键词：
歯根膜幹細胞矯正学的歯の移動

项目摘要

歯根膜を含む歯周組織は、力学的刺激に極めて鋭敏に反応しながらも、その構造を維持している。しかし、歯周組織においてどのように力学的刺激が受容され、歯周組織の維持・改変に不可欠な幹細胞の挙動をいかにして制御しているか、その詳細は明らかではない。本研究は歯根膜細胞が分泌するPeriostinと骨細胞が分泌するScrerostinが歯周組織に及ぼす影響の相似性に着目し、歯根膜幹細胞の挙動を経時的に追跡することで、歯根膜と歯槽骨による力学的刺激への階層的応答メカニズムを明らかにしようとするものである。転写因子Gli1は発生期における歯周組織の形態形成に重要なことが知られているが、歯根完成後の歯根膜において、Gli1を発現する細胞が、未だ詳細な所在が明らかになっていない歯周組織幹細胞である可能性が示唆されている。歯根膜Gli1陽性細胞は歯槽骨内に存在する骨細胞からの制御を受けていることが示唆されており、力学的刺激から歯周組織改変に至るプロセスが歯根膜単独で行われているわけではないと考えられる。一方で歯根膜と比較して非圧縮性の低い歯槽骨が力学的刺激受容の起点であるとは考えにくい。そこで幹細胞を制御する歯槽骨骨細胞を、さらにその上流から制御する因子が歯根膜に存在しているという仮説にいたった。標的遺伝子をノックアウトしたマウスを作成し、歯根膜幹細胞の挙動を追跡することで、歯周組織の階層的応答メカニズムを明らかにする本研究の着想を得た。薬剤投与により時期特異的にGli1陽性細胞を標識できる遺伝子改変マウスを使用し、GLi1陽性細胞の時空間的分布の変化を追跡した。その結果、歯根完成期には根尖部周囲にGli1陽性細胞が分布しており、その細胞群に由来する細胞は、時間経過とともに歯根膜全体へと分布を拡大していた。

包含牙周层岩石的牙周组织在对机械刺激的反应时保持其结构。但是，细节尚不清楚如何在牙周组织中接受机械刺激，而干细胞的行为对于维持和修饰牙周组织至关重要。这项研究的重点是骨膜蛋白的影响，骨膜细胞和骨细胞对牙周组织分泌的Scrolostin分泌，并随时间跟踪牙周层层干细胞的行为试图阐明机械刺激的分层响应机制。转移因子GLI1在发生期间以牙周组织形成，但在根部牙根之后的牙周层层中，表达Gli1的细胞仍然不清楚。。建议阳性细胞从肺泡骨中的骨细胞控制阳性细胞，并且单独进行从机械刺激到牙周组织的过程。另一方面，与牙周静脉曲霉相比，具有较低非压力的肺泡骨不可能是机械刺激接受的起点。该假设是在周期性的，即控制干细胞的肺泡骨细胞由上游进一步控制。通过创建一只从靶基因中敲出的小鼠，并跟踪牙周层压干细胞的行为，该研究旨在揭示牙周组织的分层响应机制。使用可以通过药物给药特别签名Gli1阳性细胞的基因修饰小鼠，跟踪Gli1阳性细胞的空间分布的变化。结果，将Gli1阳性细胞分布在锁定部分周围，并且从细胞中得出的细胞在整个时间段内扩展了分布。