IRUCAA@TDC : №３２：歯周組織再生に向けたiPS 細胞とエナメルマトリックスタンパク質の応用

Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/

Title

№３２：歯周組織再生に向けたiPS 細胞とエナメルマト

リックスタンパク質の応用

Author(s)

久永, 幸乃; 青木, 栄人; 佐藤, 正敬; 齋藤, 暁子; 東,

俊文; 齋藤, 淳

Journal

歯科学報, 119(3): 249-249

URL

http://hdl.handle.net/10130/4907

Right

Description

目的：iPS 細胞はその多分化能と増殖能から，歯周

組織再生への応用が検討されている。これまでに 我々は，エナメルマトリックスタンパク質（enamel matrix derivative, EMD）とアテロコラーゲンスポ ンジ（atelocollagen sponge, ACS）の併用がマウス iPS 細胞（miPSCs）の骨芽細胞分化と細胞増殖へ 与える影響について in vitro 条件下において研究を 行い，これらの併用が miPSCs の早期の骨芽細胞分 化を促進することを明らかにした。そこで今回，本 併用療法が骨欠損の治癒に及ぼす効果を in vivo に て評価することを目的とした。 方法：４週齢雄性 ICR のマウス皮下組織より採取 した線維芽細胞を用いて miPSCs を樹立，ACS に 播種し，骨分化誘導培地にて骨芽細胞分化させた。 その後，１２週齢マウスの頭頂骨に対して直径５mm の両側性骨欠損を作製し，細胞を播種した ACS を 移植した。群分けは，欠損のみ・ACS 単独・ACS ＋miPSCs・ACS＋EMD＋miPSCs の４群を設定し， 術後３日・７日・１４日後にそれぞれ安楽死させ， マイクロ CT 撮影による３D 骨梁構造解析（骨梁体 積率，骨梁数，骨梁幅，骨梁間隙）を行った。さら に，パラフィン切片を作製し H&E 染色を行い，骨 欠損の治癒状態を組織学的に評価した。 結果および考察：マイクロ CT 画像解析の結果，７ 日と１４日のタイムポイントにおいて，ACS＋EMD ＋miPSCs 群 で は，欠 損 の み・ACS 単 独・ACS＋ miPSCs 群と比較して有意な骨密度の増加を認め た。また，ACS＋EMD＋miPSCs・ACS+miPSCs 群と ACS 単独群では，ACS＋EMD＋miPSCs 群・ ACS＋miPSCs 群において有意な 骨 梁 体 積 率，骨 梁数，骨梁幅，骨梁間隙の増加を認めた。組織学 的 評 価 に お い て も ACS＋EMD＋miPSCs・ACS+ miPSCs 群では，骨欠損の治癒が良好な傾向を認め た。このことから，ACS は生体内においても，細 胞移植のための適切な足場となり骨欠損の治癒を促 進すること，また，EMD の作用によってより分化 の進んだ細胞を移植することで，骨欠損の治癒が促 進した可能性が示唆された。 目的：歯周炎は，病原性の強いマイクロバイオーム とそれに対する宿主の免疫反応により発症・進展 する。Treponema denticola は，重度歯周炎病巣から 高頻度に検出され る。Major outer sheath protein （Msp）は T. denticola の細胞外膜に存在するタン パクであり，歯周組織への定着や細胞傷害性に関与 する本菌の主要な病原因子の一つである。過去に 我々は，T. denticola msp 欠損株の遺伝子発現を解 析し，TDE_０３４４の有意な発現上昇を認めた。TDE _０３４４の ア ミ ノ 酸 配 列 に は looped-hinge-helix の DNA 結合モチーフが認められ，特定の遺伝子のプ ロモーター領域に結合しその発現を調節することが 考えられた。本研究の目的は，T. denticola におけ る TDE_０３４４の機能を明らかにすることである。

方法：T. denticola ATCC ３５４０５株（野生株）の TDE

_０３４４を，エリスロマイシン耐性遺伝子（ermB）を 用いた相同組み換えによって欠損させ，T. denticola TDE_０３４４欠損株を作出した。次に，野生株と欠損 株 の 増 殖 能 と 運 動 性 の 比 較 を 行 っ た。さ ら に， DNA マイクロアレイと qRT-PCR にて欠損株の遺 伝子発現について解析を行った。 結 果 お よ び 考 察：TDE_０３４４の 欠 損 は T. denticola の増殖能に影響を与えなかった。欠損株が寒天培地 内に形成したコロニーの直径は，野生株と比較し有 意に小さかった（p＜０．０１）。菌体ごとの運動パター ンを暗視野顕微鏡下で観察したところ，欠損株は運 動のパターンが異なり，円弧を描くように運動する 傾向が認められた。DNA マイクロアレイおよび qRT-PCR による遺伝子発現解析の結果，欠損株に おいて，鞭毛の構成と回転方向の切り替え（スイッ チング）に関わる遺伝子，fliG，fliH，fliI の有意な 発現上昇を認めた（p＜０．０１）。以上より TDE_０３４４ は，fliG，fliH，fliI の転写調節を介して T. denticola の運動性の制御に関わることが示唆された。

№３２：歯周組織再生に向けた iPS 細胞とエナメルマトリックスタンパク質の応用

№３３：Treponema denticola TDE_０３４４は鞭毛のスイッチング制御に関与する

山下慶子１）２）_{，北村友里恵}１）２）_{，国分栄仁}２）３）_{，菊池有一郎}２）３）_{，齋藤 淳}１）２）_{，石原和幸}２）３）

（東歯大・歯周）１）_{（東歯大・口科研）}２）_{（東歯大・微生）}３）

歯科学報 Vol．１１９，No．３（２０１９） ２４９