歯根形成・維持を制御する分子機構の解明

阐明控制牙根形成和维护的分子机制

• 批准号: 18J40203
• 负责人: 吉本 由紀
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology (2019-2020)Hiroshima University (2018)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J40203/
• 关键词: 腱・靭帯; 靭帯; 腱; 歯根形成; Sost; Msx2; Scx; iPS細胞

Scxが発現する歯周靭帯細胞や象牙芽細胞への分化に、成長因子などの液性因子や、転写因子がどのように関与するのかを、ScxGFP iPS細胞からの分化誘導系を用いて調べることを目的としていた。そこで、昨年までの遺伝子改変マウスの解析結果や、in vitroの腱・靭帯細胞分化誘導システムを駆使し、歯周靭帯細胞や象牙芽細胞の分化に関与する可能性がある因子の探索を試みた。まず、ScxGFP iPS細胞から腱・靭帯細胞への分化過程における遺伝子発現変動の網羅的解析をシングルセルレベルで行なった。腱・靭帯の早期および成熟マーカーであるScxとTnmdの発現解析の結果、Scx+、Scx+/Tnmd+、Tnmd+細胞が分化成熟に伴って出現し、樹立した分化誘導系がin vivoの組織形成における腱・靭帯細胞分化の過程を忠実に反映していることが明らかになった。また、シングルセルレベルでScxと発現が相関する遺伝子を抽出することができた。次に、頭蓋顔面領域においても表現型を示すScx欠失マウスのアキレス腱からRNAを採取し、バルクRNAシークエンス解析を行なうことで、腱・靭帯細胞においてScxが関与する遺伝子を抽出した。シングルセルの解析結果と、Scx欠失マウスのRNAシークエンスの結果から、腱・靭帯細胞分化過程でScxと関連して機能する遺伝子群をScx関連遺伝子として同定することができた。Scx関連遺伝子の中には、成長因子や液性因子が含まれており、それらの因子の機能をScxGFP iPS細胞からの分化誘導系を用いて解析した結果、腱・靭帯の分化に関与する可能性が見出せている。現在、さらに詳細な解析を行なっている最中である。これらの結果は、現在英文論文として投稿を試みている。

为了研究生长因子和转录因子等体液因子如何参与分化为表达 Scx 的牙周膜细胞和成牙本质细胞，目的是使用 ScxGFP iPS 细胞的分化诱导系统。因此，我们充分利用去年的转基因小鼠的分析结果和体外肌腱/韧带细胞分化诱导系统，试图寻找可能参与牙周膜细胞和成牙本质细胞分化的因素。首先，我们在单细胞水平上对ScxGFP iPS细胞分化为肌腱/韧带细胞过程中的基因表达变化进行了全面分析。对肌腱和韧带的早期和成熟标志物Scx和Tnmd的表达分析结果显示，Scx+、Scx+/Tnmd+和Tnmd+细胞出现分化和成熟，建立的分化诱导系统在肌腱和韧带中发挥作用。揭示了韧带细胞分化过程的真实反映。此外，我们能够在单细胞水平上提取与 Scx 表达相关的基因。接下来，我们从 Scx 缺陷小鼠的跟腱中收集 RNA，这些小鼠在颅面区域也表现出表型，并进行批量 RNA 测序分析，以提取肌腱和韧带细胞中与 Scx 相关的基因。从Scx缺陷小鼠的单细胞分析和RNA测序结果中，我们能够鉴定出一组在肌腱/韧带细胞分化过程中与Scx相关的基因，作为Scx相关基因。 Scx相关基因包括生长因子和体液因子，通过使用ScxGFP iPS细胞的分化诱导系统分析这些因子的功能，我们发现它们可能参与肌腱/韧带的分化，我可以看到我的性取向。 。我们目前正在进行更详细的分析。我们目前正在尝试将这些结果作为英文论文提交。

项目成果

Scleraxis is a transcriptional activator that regulates the expression of Tenomodulin, a marker of mature tenocytes and ligamentocytes.

• DOI: 10.1038/s41598-018-21194-3
• 发表时间: 2018-02-16
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Shukunami C;Takimoto A;Nishizaki Y;Yoshimoto Y;Tanaka S;Miura S;Watanabe H;Sakuma T;Yamamoto T;Kondoh G;Hiraki Y
• 通讯作者: Hiraki Y

ScxGFP iPS細胞を用いたin vitro腱・靭帯細胞分化誘導システムの 確立

使用ScxGFP iPS细胞建立体外肌腱/韧带细胞分化诱导系统

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉本 由紀;黒澤 珠希;周 赫英;上住 円;外丸 祐介;宿南 知佐;上住 聡芳
• 通讯作者: 上住 聡芳

The functional role of Scleraxis in enthesis formation

Scleraxis 在附着点形成中的功能作用

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉本 由紀;黒澤 珠希;周 赫英;上住 円;外丸 祐介;宿南 知佐;上住 聡芳;Yuki Yoshimoto
• 通讯作者: Yuki Yoshimoto

ScxGFP iPS細胞を用いたin vitro分化誘導系の構築と腱・靭帯・軟骨の分化制御の解析

ScxGFP iPS细胞体外分化诱导体系构建及肌腱、韧带、软骨分化调控分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 吉本 由紀;藤田 和将;宿南 知佐
• 通讯作者: 宿南 知佐

腱・靭帯におけるコラーゲン特異的分子シャペロンHsp47の役割

胶原蛋白特异性分子伴侣 Hsp47 在肌腱和韧带中的作用

• 发表时间: 2019
• 作者: 吉本 由紀;滝本 晶;山家 新勢;西田 圭一郎;永田 和宏;上住 聡芳;開 祐司;宿南 知佐
• 通讯作者: 宿南 知佐