| Project/Area Number |
21K09260
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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 | Nippon Veterinary and Life Science University |
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Principal Investigator |
添田 聡 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 教授 (90318569)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 骨芽細胞 / VI型コラーケン / NG2 / エンドトロフィン / VI型コラーゲン / TEM8 / 遺伝子ノックダウン / ラット / ウシ / 骨膜 / 一次オステオン / 骨形成 |
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| Outline of Research at the Start |
骨膜において、骨芽細胞の分化の制御や新生骨形成部位の決定には骨膜微小環境を構成する細胞外基質が深く関与していることが予想されるが、詳細は不明である。申請者は、長管骨の骨膜において、VI型コラーゲンが骨芽細胞の動態を制御することによって、新生骨形成パターンの決定していることを強く示唆する結果を得た。このことから、骨膜のVI型コラーゲンが受容体を介して骨芽細胞の分化や骨基質産生を制御することによって、規則的な新生骨形成を調節していることが示唆される。本研究では、各分化段階の骨芽細胞の分化および骨基質産生に対するVI型コラーゲンとその受容体の作用を明らかにすることを計画した。
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| Outline of Annual Research Achievements |
・研究1骨膜の骨芽細胞におけるVI型コラーケン受容体(NG2とTEM8)の発現とVI型コラーケン（Col6）沈着領域の関連性に関する研究
ウシの大腿骨において免疫組織化学的検索の結果、胎齢8ヶ月までの骨幹部骨膜でRUNX2陽性骨芽細胞系細胞の大部分にCol6の受容体NG2とエンドトロフィン（ETP）受容体TEM8の発現が認められた。以上の結果から、NG2およびTEM8を介したCol6の作用は、ウシの葉状骨形成に何らかの作用を及ぼしている可能性が示唆された。
・研究3骨芽細胞の分化・成熟におけるVI型コラーケン受容体(NG2とTEM8)の関与に関する研究
ラット初代培養骨芽細胞を用いて、shRNAによるNG2遺伝子のノックダウンを行った結果、骨芽細胞の分化誘導後5日目および10日目でアルカリフォスファターゼ活性の減少、結節形成の減少、およびCalcium沈着の減少が認められた。以上の結果は、骨基質産生能を獲得する前の未成熟な骨芽細胞の段階でNG2発現を抑制した際には、骨芽細胞の成熟過程における分化と石灰化骨基質の産生が高度に抑制されたことを示しており、このため、NG2を介したCol6の作用は、骨芽細胞の初期の分化を促進している可能性が示唆された。さらに、ラット初代培養骨芽細胞を用いて、shRNAによるCol6a3遺伝子のノックダウンを行った結果、骨芽細胞の分化誘導後5日目および10日目でアルカリフォスファターゼ活性の減少、結節形成の減少、およびCalcium沈着の減少が認められた。以上の結果から、ETPも、骨芽細胞の初期の分化を促進している可能性が示唆された。
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