Exploration for epigenomic regulation of the cell fate among gingival and periodontal ligament fibroblasts

牙龈和牙周膜成纤维细胞细胞命运的表观基因组调控探索

基本信息

批准号：
22K10257
负责人：
中村芳樹
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tsurumi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

超高齢社会の日本において、健康寿命を延伸する方法が求められている。歯科において加齢とともに罹患率が増加する歯周病は、50歳以降の成人における歯の喪失原因として最も多い。歯を失うことで咀嚼摂食機能が妨げられQOLの著しい低下を招く。歯周組織は、歯槽骨・歯肉・歯根膜組織などで構成され、発生学的には歯小嚢由来とされている。このうち、歯肉固有層の線維芽細胞（GF）と歯根膜線維芽細胞（PDLF）はともに形態的には非常に類似しているがGFは骨芽細胞分化能を持たないのに対し、PDLFは骨芽細胞分化能を有し、両者は機能的に大きく異なる。体内の各細胞は同じ遺伝子を有しているにもかかわらず、その組織・細胞特異的な役割や機能を受け持っている。この特異的機能を発揮するためには、DNAやヒストンの修飾などの，DNAの塩基配列（ゲノム）の変化を伴わないクロマチン構造変換による遺伝子発現制御、すなわちエピゲノム制御が重要な役割を果たしている。我々は、このGFとPDLFの機能の相違に、遺伝子発現のエピゲノム制御が関連するという仮説を立て研究を行ってきた。今までのデータから設定した作業仮説として、「PDLFではヒストンメチル化により特定の転写因子発現が抑制されており、その抑制が骨芽細胞分化の必須因子発現に不可欠である」と推察された。したがって本研究課題では、その点を明らかにすることを目的として研究を行っている。現在までに以下の結果を得ている。1) ヒストンH3K9メチル化修飾はGFよりもPDLFで高い。2) ヒストンメチル化酵素G9a・Glpの発現も、GFよりもPDLFで高い。3) NCBIのGene expression omnibusを用いたin silicoマイクロアレイ解析で、GFとPDLFではforkhead box familyなど転写因子群を中心とした遺伝子発現に相違があった。

日本是一个超级老龄化社会，需要找到延长健康预期寿命的方法。在牙科领域，牙周病的患病率随着年龄的增长而增加，是 50 岁以上成年人牙齿脱落的最常见原因。失去牙齿会损害咀嚼和进食功能，导致生活质量显着下降。牙周组织由牙槽骨、牙龈、牙周膜组织等组成，在胚胎学上来源于牙囊。其中，牙龈固有层成纤维细胞（GF）和牙周膜成纤维细胞（PDLF）在形态上非常相似，但GF不具备分化成成骨细胞的能力，而PDLF具有分化成成骨细胞的能力，两者在功能上是相似的。非常不同。尽管体内的每个细胞都具有相同的基因，但它具有特定于该组织/细胞的作用和功能。为了发挥这种特定功能，通过不涉及DNA碱基序列（基因组）变化的染色质结构变化（例如DNA或组蛋白的修饰）来控制基因表达，即表观基因组控制，发挥着重要作用。我们假设 GF 和 PDLF 功能的这种差异与基因表达的表观基因组控制有关。根据迄今为止的数据设定的工作假设是“组蛋白甲基化抑制 PDLF 中特定转录因子的表达，这种抑制对于成骨细胞分化的必需因子的表达至关重要。”因此，本研究项目旨在澄清这一点。迄今为止，我们已获得以下结果。 1) PDLF 中的组蛋白 H3K9 甲基化修饰高于 GF 中的组蛋白 H3K9 甲基化修饰。 2) PDLF中组蛋白甲基转移酶G9a和Glp的表达也高于GF中。 3) 使用 NCBI 基因表达综合库进行的计算机微阵列分析揭示了 GF 和 PDLF 之间基因表达的差异，主要是在转录因子组（例如叉头盒家族）中。