Role of Aggrecan in the postnatal development of bone and cartilage.
| Project/Area Number |
19K09649
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
大橋 俊孝 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (50194262)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 充昭 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (60613156)
西田 圭一郎 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80284058)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | アグリカン / 軟骨細胞 / 生後発達 / 遺伝子改変マウス / 軟骨 |
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| Outline of Research at the Start |
軟骨の主要構成成分の一つであるアグリカン遺伝子 (Acan)の変異が骨格形成に重篤な障害を引き起こすことが知られている．1)Acanfl/flマウスを用いたタモキシフェン(TAM)誘導性時期特異的Acan全身ノックアウトマウスでは、ECMネットワークの乱れがECMの硬さとTGFβスーパーファミリーの発現に影響し軟骨細胞の増殖分化に影響するという仮説を立て，これを同モデルで検証する．また、ヒトACAN遺伝子第12エキソン変異によるpondyloepiphyseal dysplasia, kimberley type (SEDK)症のモデルマウスを作製し，その病態解明につなげる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
生後発達および生体恒常性維持におけるAcanの役割を明らかにするため，Acanfl/flマウスを作製し，タモキシフェン(TAM)誘導性時期特異的Acan全身ノックアウトマウスを樹立した．アグリカンの欠損がECMネットワークの乱れがECMの硬さとTGFβスーパーファミリーの発現に影響し軟骨細胞の増殖分化に影響するという仮説を立て，これを同モデルで検証することを行っている．これまでの主な成果として，透過電子顕微鏡観察から上記ノックアウトマウス脛骨成長板の軟骨細胞の形態異常・カラム配列の乱れ・肥大軟骨層のアポトーシス亢進を認め，アグリカンが生後の骨成長に重要であることを明らかにした．成長板の軟骨細胞が増殖すべきところ、周囲のアグリカンが欠損することにより、異常な細胞接着を生じ，細胞分裂からの細胞形態の平坦化と層状化を阻害していると仮説を立て、そのメカニズムを検討中である．また我々は，Acan挿入変異マウス(AcaniE5/iE5)を作製し、椎間板（IVD）の細胞外マトリックスの変化について報告した．特にAszodi博士との共同研究により，原子間力顕微鏡によるECMの硬さの解析を行い，野生型IVD ECMの柔らかいプロテオグリカン部分と硬いコラーゲン線維に起因する二峰性の硬さ分布が明らかになった．AcaniE5/iE5マウスでは、アグリカンの喪失により、すべてのIVDゾーンでヤング率（縦弾性係数）高い値へと著しくシフトした．アグリカンは、IVDと椎骨の組織の適切な硬さの決定と維持に極めて重要であると結論した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Acanfl/fl; ROSA26-CreERT2マウスの追加実験を行う段階で、以前の表現型と異なる結果が出たので、追試を行っているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在の研究成果を早く取り纏め、論文発表を行うことを目標とする。
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Report
(4 results)
Research Products
(16 results)
