Research Project
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
軟骨内骨化における軟骨基質分解は、主に血管内皮細胞や軟骨細胞などが協働することによって行われる。今年度は、骨端軟骨の軟骨一骨境界部における軟骨基質分解酵素の発現に着目し、軟骨内骨化のメカニズムを組織学的に明らかにすることを目的とした。MMP-9ノックアウトマウス(KO)は骨端軟骨の肥大軟骨細胞層が異常に長くなる変異形質を示す。この形質は4週齢頃に最も顕著に見られるが、8週齢になると野生型と同様の形態になる。実験には4・7週齢の野生型およびKOの大腿骨と脛骨を用い、形態観察用およびRT-PCR用試料を作製した。II型・X型コラーゲン、MMP-13・-3の局在を免疫染色によって観察した結果、これらの局在は野生型とKOで同様であった。MMP-13・-3は肥大軟骨細胞や、軟骨小腔開放部位および毛細血管内皮細胞に発現していた。軟骨一骨境界部における単位面積当たりの免疫染色強度を数値化すると、KOにおけるMMP-13陽性反応が野生型よりも有意に強かった。軟骨一骨境界部におけるMMP-13の遺伝子発現レベルも、KOの方が野生型よりも有意に高かった。-方、骨端軟骨の細胞増殖率は野生型とKOで優位差がなかった。従って、KOマウスにおいてMMP-13はMMP-9の機能を代償すると推察された。次に、軟骨一骨境界部の微細構造を観察した。野生型おいて、軟骨小腔開放部位の毛細血管は、管腔を形成しながら軟骨小腔の深部に侵入していた。これらの内皮細胞は分泌小胞に富み、開口分泌像も観察された。4週齢のKOにおいては、毛細血管は軟骨小腔の深部へ侵入せず、内皮細胞は細胞突起や細胞小器官の発達に乏しかった。しかし7週齢のKOは、野生型に近い微細構造であった。これらの結果から、毛細血管内皮細胞の細胞突起や分泌装置の発達とKOマウスの形態的な正常化には、密接な関係がある可能性が示唆された。
All 2009
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