歯周組織幹細胞のエピジェネティクスとその制御の分子基盤

牙周组织干细胞表观遗传学及其调控的分子基础

基本信息

批准号：
21659482
负责人：
村上伸也
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659482/
关键词：
歯周組織幹細胞エピジェネティクス DNAメチル化歯根膜組織

项目摘要

本研究課題では、歯根膜細胞のエピジェネティクス情報とその生物学的意義について、DNAメチルに焦点を絞り解析を行なった。平成21年度の研究結果から、マウス歯根膜組織由来MPDL22細胞の増殖や分化におけるDNAメチル化の関与は明らかとならなかった。そこで本年度は、引き続きMPDL22細胞を用いて、炎症反応制御や創傷治癒過程に重要な役割を担うアデノシンの産生酵素であるCD73分子に着目し、同分子の発現がDNAメチル化によって制御されているのか否かについて解析した。CD73は、転写開始点の上流にCpGアイランドが存在し、また加齢に伴い減少するという報告がある。そこで、MPDL22にDNAメチル化阻害剤である5-aza-2'-deoxycytidine (5-aza-dC)を作用させ、CD73分子の発現をFACSにて解析した。その結果、同試薬による処理、非処理でCD73分子の発現に著名な差は認めなかった。次に、ヒト歯根膜細胞(HPDL)の細胞機能におけるDNAメチル化の役割を明らかにするために、HPDLに発現する全遺伝子を対象とし、DNAメチル化によりサイレンシングされている遺伝子を網羅的にスクリーニングした。すなわち5-aza-dCをヒト歯根膜細胞に、50%細胞増殖抑制を示す1μMの濃度で4日間作用させ、遺伝子発現をマイクロアレイにて解析した。その結果、同試薬の処理により発現が10倍以上上昇した遺伝子を56個同定した。そのうち転写開始点の上流10kb以内にCpGアイランドが存在する遺伝子は、NCBI Map Viewerを用いた解析によって、44個同定された。これら遺伝子の発現は、5-aza-dC非処理では非常に低く抑えられており、同試薬処理により発現が誘導されるスイッチオン型の発現パターンを示したことから、DNAメチル化によってサイレンシングされている可能性が示唆された。このような歯根膜細胞のエピジェネティクス情報の集積は、歯根膜組織の特異性を見出す一助になると考えられる。

在该研究主题中，我们专注于表观遗传信息的DNA甲基分析及其牙周韧带细胞的生物学意义。 2009年的研究结果并未揭示DNA甲基化参与源自小鼠牙周韧带组织的MPDL22细胞的增殖和分化。因此，今年，我们继续使用MPDL22细胞专注于CD73分子，CD73分子是腺苷的产生酶，在控制炎症反应和伤口愈合过程中起着重要作用，并分析了该分子的表达是否受DNA甲基化调节。据报道，CD73在转录起源的上游具有CPG岛，并且随着年龄的增长而减小。因此，MPDL22用5-Aza-2'-脱氧胞苷（5-Aza-DC），DNA甲基化抑制剂处理，并通过FACS分析CD73分子的表达。结果，当用相同的试剂处理或未处理时，在CD73分子的表达中未观察到显着差异。接下来，为了阐明DNA甲基化在人牙周韧带细胞（HPDL）细胞功能中的作用，全面筛选了HPDL中所有基因通过DNA甲基化沉默的基因。也就是说，允许5-Aza-DC以1μM的浓度对人牙周韧带细胞作用，表明50％的细胞生长抑制4天，并通过微阵列分析基因表达。结果，通过使用相同试剂处理，56个基因的表达增加了10倍或更多。其中，通过使用NCBI地图查看器进行分析，可以确定44个具有CPG岛的基因，存在于转录起点上游10 kb之内的基因。没有5-Aza-DC处理，这些基因的表达非常低，并且通过相同的试剂处理诱导表达的开关类型的表达模式表明它可能是通过DNA甲基化沉默的。人们认为，关于牙周韧带细胞的表观遗传信息的积累被认为有助于找到牙周韧带组织的特异性。