軟骨内骨化におけるＮＦ－κＢの時空間的制御機構の解明

• Project/Area Number: 16J09963
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Functional basic dentistry
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 中富 千尋 九州歯科大学, 歯学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 軟骨細胞 / 軟骨細胞分化 / NF-κB非古典的経路

Outline of Annual Research Achievements

野生型マウス成長板軟骨におけるリン酸化NF-kB2、RelBの発現局在を確認したところ、関節周囲の軟骨細胞において核移行が認められ、NF-kB非古典的経路が活性化していることがわかった。 p100-/-マウスは野生型と比較して体が小さく、骨化遅延も認められた。また、p100-/-マウスでは、増殖軟骨細胞でNF-kB2、RelBの核移行が認められ、非古典的経路が恒常的に活性化している可能性が示唆された。p100-/-マウス成長板軟骨を組織学的に比較したところ軟骨細胞カラム構造の乱れと、顕著に狭い肥大軟骨細胞層が認められた。in situ hybridization法を用いて軟骨細胞分化マーカーの発現パターンを解析したところ、p100-/-マウスでは肥大軟骨細胞マーカー遺伝子であるtype X collagen（ColX）とmetalloproteinase 13（Mmp13）の発現が低下していた。BrdU標識実験を行い、軟骨細胞の細胞増殖能を検討したところ、p100-/-マウスでは軟骨細胞の細胞増殖能が低下していた。TUNEL染色によりアポトーシス活性を評価したところ、p100-/-マウスではアポトーシス活性に変化はなかった。我々は、p100-/-マウスでRelBを欠失させることで成長板軟骨の異常が回復されるかどうかを解析するためにp100-/-;RelB-/-マウスを作製し、レスキュー実験を行った。p100-/-;RelB-/-マウスでは成長板軟骨の異常が回復し、軟骨細胞分化マーカー遺伝子の発現と細胞増殖活性も回復していた。本研究で我々は、p100-/-マウスの軟骨細胞を詳細に解析することにより、NF-kB非古典的経路が軟骨細胞の増殖および分化を制御し、軟骨内骨化過程を維持している可能性を明らかにした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Constitutive activation of the alternative NF-κB pathway disturbs endochondral ossification (2019)
  • Author(s): Nakatomi Chihiro、Nakatomi Mitsushiro、Matsubara Takuma、Komori Toshihisa、Doi-Inoue Takahiro、Ishimaru Naozumi、Weih Falk、Iwamoto Tsutomu、Matsuda Miho、Kokabu Shoichiro、Jimi Eijiro
  • Journal Title: Bone Volume: 121 Pages: 29-41
  • DOI: 10.1016/j.bone.2019.01.002
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 成長板軟骨細胞の増殖におけるNF-κB非古典的経路の役割 (2017)
  • Author(s): 中富千尋、松原琢磨、中富満城、古株彰一郎、自見英治郎
  • Organizer: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [Presentation] NF-κB非古典的経路の内軟骨内骨化過程における役割 (2017)
  • Author(s): 中富千尋、古株彰一郎、松原琢磨、自見英治郎
  • Organizer: 第35回日本骨代謝学会学術大会
• [Presentation] A spatiotemporal role of NF-κB in endochondral ossification (2016)
  • Author(s): Nakatomi C, Kokabu S, Matsubara T, Nakatomi M, Urata M, Jimi E
  • Organizer: 第23回日本歯科医学会総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場/福岡サンパレス
  • Year and Date: 2016-10-21
• [Presentation] NF-κB非古典的経路は内軟骨性骨形成を調節している (2016)
  • Author(s): 中富千尋, 古株彰一郎, 中富満城, 松原琢磨, 浦田真理子, 自見英治郎
  • Organizer: 第58回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-08-24
• [Presentation] 内軟骨性骨形成におけるNF-κB非古典的経路の役割 (2016)
  • Author(s): 中富千尋, 古株彰一郎, 松原琢磨, 自見英治郎
  • Organizer: 第34回日本骨代謝学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] 軟骨内骨化におけるNF-κB非古典的経路の機能解明 (2016)
  • Author(s): 中富千尋, 古株彰一郎, 中富満城, 松原琢磨, 浦田真理子, 自見英治郎
  • Organizer: 第76回九州歯科学会総会学術大会
  • Place of Presentation: 九州歯科大学
  • Year and Date: 2016-05-28
• [Presentation] NF-κB alternative pathway regulates the endochondral ossification (2016)
  • Author(s): Nakatomi C, Kokabu S, Matsubara T, Nakatomi M, Jimi E.
  • Organizer: International Symposium on Oral Education and Research in Kitakyushu
  • Place of Presentation: 九州歯科大学
  • Year and Date: 2016-05-11
  • Int'l Joint Research