SIX1は下切歯の発育過程でシグナル伝達中枢の形成と舌側言語の非対称性に必要であることを明らかにした

Six1 is required for signaling center formation and labial-lingual asymmetry in developing lower incisors.

• Masanori Takahashi
• Keiko Ikeda
• Masaki Ohmuraya
• Yoshiko Nakagawa
• Tetsushi Sakuma
• Takashi Yamamoto
• Kiyoshi Kawakami

抄録

背景:

マウス切歯の構造は、陰唇側にエナメル質マトリックスタンパク質の非対称な蓄積を特徴としている。この非対称構造は、歯間葉細胞との相互作用による上皮性切歯プラコードのパターニングに由来する。しかし、この非対称パターニングの分子基盤はほとんどわかっていませんでした。

BACKGROUND: The structure of the mouse incisor is characterized by its asymmetric accumulation of enamel matrix proteins on the labial side. The asymmetric structure originates from the patterning of the epithelial incisor placode through the interaction with dental mesenchymal cells. However, the molecular basis for the asymmetric patterning of the incisor germ is largely unknown.

結果:

ホメオボックス転写因子SIX1は下顎間葉系で産生され、その局在パターンは下切歯の発生過程で動的に変化することが示された。その結果、SIX1マウスは野生型マウスよりも小さな下切歯原基を示した。さらに、Six1マウスは、舌側と舌側の両方でエナメル質マトリックスの産生を示し、歯牙芽細胞の成熟を阻害した。また、Six1マウスでは、発生初期の段階で、歯の細菌の形態形成に不可欠なシグナル伝達センター、開始結び目とエナメル質結び目の形成が障害されていた。特に、Six1胚では、間葉系において、前後勾配を示すWntシグナル伝達活性や、切歯形成に関与する遺伝子の発現パターンが変化していた。

RESULTS: A homeobox transcription factor SIX1 was shown to be produced in the mandibular mesenchyme, and its localization patterns changed dynamically during lower incisor development. Six1 mice exhibited smaller lower incisor primordia than wild-type mice. Furthermore, Six1 mice showed enamel matrix production on both the lingual and labial sides and disturbed odontoblast maturation. In the earlier stages of development, the formation of signaling centers, the initiation knot and the enamel knot, which are essential for the morphogenesis of tooth germs, were impaired in Six1 embryos. Notably, Wnt signaling activity, which shows an anterior-posterior gradient, and the expression patterns of genes involved in incisor formation were altered in the mesenchyme in Six1 embryos.

結論:

本研究では、Six1が下顎間葉間葉系の前後パターニングを制御することにより、下切歯菌におけるシグナル伝達中枢の形成と下切歯の言語的非対称性の形成に必要であることを明らかにした。

CONCLUSION: Our results indicate that Six1 is required for signaling center formation in lower incisor germs and the labial-lingual asymmetry of the lower incisors by regulating the anterior-posterior patterning of the mandibular mesenchyme.

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