全能性幹細胞からの器官形成誘導に関する研究

全能干细胞诱导器官形成的研究

• 批准号: 08J02414
• 负责人: 森田 梨津子
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J02414/
• 关键词: 全能性幹細胞; ES細胞; 歯; 再生医療

本研究課題では、多能性幹細胞能を有するEmbryonic stem(ES)細胞から歯形成能を有する細胞を誘導して、ES細胞に由来する歯を形成誘導することを目的とした。1.全能性幹細胞からの歯形成能を有する間葉細胞の誘導ES細胞から間葉細胞を取得するため、各種分化誘導法を試みるとともに遺伝子導入による歯胚間葉細胞への転換を検討したものの、取得した細胞と歯胚上皮組織との再構成から、歯の形成を認められなかった。以上の結果から、これらの遺伝子の中には歯原性間葉細胞への転換を誘導する遺伝子は存在しないと判断した。2.全能性幹細胞からの歯形成能を有する上皮細胞の誘導昨年度までに、ES細胞から分化誘導した上皮組織を、歯胚間葉組織と組み合わせて再構成歯胚を作製すると、硬組織を蓄積する歯の誘導が認められることを報告した。しかし、その歯の形成は非常に低頻度であることから、より歯形成能の高いEB由来上皮組織を選別するため、上皮組織を形態や各種分化マーカーによって分類し、歯の形成を確認した。その結果、歯形成能を有する上皮組織は比較的に分化度の低い上皮組織であることが示唆されたものの、歯形成能と相関するマーカーの特定には至らなかっだ。また、各種遺伝子の導入による歯形成上皮組織への転換を目指したものの、歯の形成頻度の上昇は認められなかった。以上の結果から、上皮・間葉誘導からなる器官の形成を異種細胞から人為的に誘導することは、これらの方法では非常に困難であると考えられた。3.人為的に作製した歯胚の成体マウス移植システムの構築ES細胞からの器官誘導には、人為的に誘導した歯胚の発生を評価するin vivoモデルが必要であるため、器官原基法により作製した再生歯胚を用いた成体マウス移植モデルの検討を実験項目に追加し、実施した。昨年度は、成体マウス口腔内に移植した再生歯胚が、正常に萌出して機能的な歯にまで成長することを報告した。今年度は、さらに長期的な経過観察を実施し、正常な歯と同等に長期にわたり機能する歯であるかどうかを解析した。その結果、6か月以上にわたり再生歯は安定して口腔内に生着し続けること、生理的に移動しながら長期にわたって対合歯と適切な咬合を維持することを明らかにした。以上の結果より、再生歯胚を成体マウスへ移植するシステムの構築に成功し、人為的に再生した器官原基から発生プログラムを利用して成体内で器官を再生させるという概念の構築に貢献した。

在本研究项目中，我们的目标是通过从具有多能干细胞能力的胚胎干（ES）细胞诱导具有牙齿形成能力的细胞，诱导ES细胞衍生牙齿的形成。 1.从全能干细胞诱导具有牙齿形成能力的间充质细胞为了从ES细胞获得间充质细胞，尝试了各种分化诱导方法并研究了通过基因转移转化为牙胚间充质细胞，没有观察到牙齿形成。来自获得的细胞和牙胚上皮组织的重建。由以上结果可知，这些基因中不存在诱导向牙源性间充质细胞转化的基因。 2.全能干细胞诱导具有牙齿形成能力的上皮细胞 去年，据报道，当ES细胞分化的上皮组织与牙胚间充质组织结合以产生再造牙胚时，观察到了牙齿诱导的情况。 。然而，由于牙齿形成的频率极低，为了选择具有较高牙齿形成潜力的EB来源的上皮组织，我们通过形态和各种分化标记对上皮组织进行分类，并确认牙齿的形成。尽管结果表明具有形成牙齿能力的上皮组织是分化相对较差的上皮组织，但不可能识别与形成牙齿能力相关的标记物。此外，尽管我们的目的是通过引入各种基因将组织转化为牙齿形成上皮组织，但没有观察到牙齿形成频率的增加。从以上结果可以认为，使用这些方法从异源细胞人工诱导由上皮和间质诱导组成的器官形成是极其困难的。 3. 人工诱导牙胚成年小鼠移植系统的构建 由于ES细胞的器官诱导需要体内模型来评估人工诱导牙胚的发育，因此我们需要添加对成年小鼠的器官原基方法的研究。将使用再生牙胚的移植模型作为实验品进行制作并进行。去年，我们报道了移植到成年小鼠口腔中的再生牙芽正常萌出并长成功能性牙齿。今年，我们进行了进一步的长期随访，分析牙齿长期功能是否与正常牙齿一样。结果显示，再生牙齿在口腔中保持稳定超过六个月，并在生理移动的同时与对牙长期保持适当的咬合。基于上述结果，我们成功构建了将再生牙胚移植到成年小鼠体内的系统，并为利用人工再生器官原基的发育程序在成人体内再生器官的概念做出了贡献。

项目成果

再生歯胚の成体口腔内における萌出および咬合機能の解析

成人口腔再生牙胚萌出及咬合功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 藤村猛;岩本晃史;中井光男;長井圭治;本間啓史;田邉賢一;乗松孝好;坂上仁志;三戸利行;森田梨津子;池田悦子;森田梨津子;中尾一久;池田悦子
• 通讯作者: 池田悦子

<再生歯の機能解析I>再生歯胚移植により発生した再生歯の萌出と咬合の解析

<再生牙的功能分析一>再生牙胚移植产生的再生牙的萌出和咬合分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 藤村猛;岩本晃史;中井光男;長井圭治;本間啓史;田邉賢一;乗松孝好;坂上仁志;三戸利行;森田梨津子;池田悦子;森田梨津子;中尾一久
• 通讯作者: 中尾一久

再生歯の顎連携機能と侵害刺激応答能の解析

再生牙颌协调功能及有害刺激反应能力分析

• 发表时间: 2010
• 作者: A. Iwamoto;T. Fujimura;M. Nakai;K. Nagai;T. Norimatsu;R. Maekawa;T. Mito;H. Sakagami;O. Motojima;H. Azechi;K. Mima;藤村猛;藤村猛;森田梨津子
• 通讯作者: 森田梨津子

成体顎骨内における再生歯の萌出と口腔機能の解析

成人颌骨再生牙萌出及口腔功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 藤村猛;岩本晃史;中井光男;長井圭治;本間啓史;田邉賢一;乗松孝好;坂上仁志;三戸利行;森田梨津子;池田悦子
• 通讯作者: 池田悦子

再生歯の顎連携機能と侵害刺激応答能の解析再生歯の成体口腔内における萌出および咬合機能の解析

再生牙颌协调功能及对有害刺激的反应能力分析 成人口腔再生牙萌出及咬合功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: A. Iwamoto;T. Fujimura;M. Nakai;K. Nagai;T. Norimatsu;R. Maekawa;T. Mito;H. Sakagami;O. Motojima;H. Azechi;K. Mima;藤村猛;藤村猛;森田梨津子;星野学;池田悦子
• 通讯作者: 池田悦子