歯冠形成に必須な細胞外マトリックスの産生と再構築に働く上皮-間葉相互作用の解明

阐明上皮间质相互作用在牙冠形成所必需的细胞外基质的产生和重塑中发挥作用

基本信息

批准号：
07F07214
负责人：
杉山俊博
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07214/
关键词：
細胞工学歯胚エナメル芽細胞象牙芽細胞歯再生

项目摘要

自発的に不死化された間葉系細胞系を用いた歯胚の再生機構について、in vitro三次元歯胚器官培養法およびでin vivo細胞移植法を用いて行った。E14.5マウス歯胚から解剖学的に分離し、dispase IIとDNase Iを用いて酵素処理を行い、胚葉性上皮組織を得た。次に分離した胚葉性上皮組織と我々が樹立した象牙芽前駆細胞odontoblast-lineage cells(OLC)とをコラーゲンドロップ内で三次元的に再配置した。in vitro再構成培養系の開始後3日目でも、播種したOLCは円柱状の構造を保っていたが、2週間後になると、OLC細胞塊は外見的に上皮組織周囲で収縮した。次に、このような三次元的に再配置したOLC-上皮組織をマウスの腎皮膜下に移植し、2週間観察した。in vivoにおけるグループVI(胎生14.5日目の上皮組織とOLC)の組織切片は、コラーゲンを含んだ青色のデンチン層と脱石灰化した赤茶色のエナメル層とが明らかに区別された。GFP陽性の細胞は免疫組織染色法により移植部で観察でき、OLCがバイオ再生医学で形成した歯胚に存在していることが明らかになった。グループIVの組み合わせの内3分の2で、しかしながら、不規則な組織形成を観察した。OLCの球形の再構成体内には、GFP陽性領域に出現しており、in vitroで最もよく観察された。in vivo実験では、円形をした骨芽細胞様の細胞からなる骨様形成領域に囲まれたケラチン層が観察された。これらの結果から、移植した3分の1が歯組織に分化した。OLC由来GFP陽性の細胞は免疫組織染色法にて石灰化した歯胚に存在していることを証明できた。OLCは上皮-間葉系相互作用により機能を持った象牙芽細胞に分化したことが分かった。以上のことから、我々は歯再生実験において、OLCは歯間葉系組織に充分代替できる細胞であることが判明した。従って、我々が樹立したOLCは歯の分化・再生過程において有用な研究材料になると思われる。

采用体外三维牙胚器官培养方法和体内细胞移植方法研究了自发永生化间充质细胞系的牙胚再生机制。从 E14.5 小鼠牙胚中解剖分离，并使用分散酶 II 和 DNase I 进行酶处理，以获得生发上皮组织。接下来，将分离的胚胎上皮组织和我们建立的成牙本质细胞谱系细胞（OLC）在胶原蛋白滴内进行三维重新排列。即使在开始体外重建培养系统后的第三天，接种的OLC仍保持圆柱形结构，但两周后，OLC细胞簇在上皮组织周围明显收缩。接下来，将这种三维重排的OLC上皮组织移植到小鼠肾被膜下并观察2周。在第VI组（胚胎14.5天的上皮组织和OLC）的体内组织切片中，可以清楚地区分出含有胶原蛋白的蓝色牙本质层和脱矿的红棕色牙釉质层。通过免疫组织化学染色，可以在移植区域观察到 GFP 阳性细胞，并且发现使用生物再生医学形成的牙胚中存在 OLC。然而，在 IV 组组合的三分之二中，观察到不规则的组织形成。在 OLC 的球形重建中，出现了 GFP 阳性区域，这在体外最常见。体内实验显示角蛋白层被成骨区域包围，该区域由圆形成骨细胞样细胞组成。这些结果表明，三分之一的移植细胞分化为牙组织。我们能够使用免疫组织学染色证明矿化牙胚中存在 OLC 衍生的 GFP 阳性细胞。研究发现，OLC 通过上皮-间质相互作用分化为功能性成牙本质细胞。综上所述，我们发现OLCs是在牙齿再生实验中能够充分替代牙齿间质组织的细胞。因此，我们建立的OLC将成为牙齿分化和再生过程中有用的研究材料。