骨折治療の分子病理学的解析

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670206
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 野村 慎太郎 大阪大学, 医学部, 助教授 (80159087)
• Keywords: 骨折治癒 / BMP / 骨基質 / in situハイブリダイゼーション / 遺伝子発現 / オステオネクチン / オステオポンチン / 骨芽細胞

Research Abstract

骨組織をはじめとする硬組織において脱灰標本を用いてin situハイブリダイゼーションのシステムを確立し、骨折治癒過程での遺伝子発現の変化を検討した。骨折モデルとしては6週令ラット大腿骨をダイヤモンドカッターで切断したもの、また5週令マウス肋骨をピンセットで切断したものを用いた。いずれの場合も骨折後6-8時間でBMP-4のmRNAが骨折部の骨膜細胞に発現していることを確認した。BMP-4遺伝子の発現は胎児期の椎骨、および下顎骨の骨膜細胞に検出され、膜性骨化部位に発現がみられたものの生後は認められないものである。このBMP-4mRNAの発現は骨折後48時間後には減少し、検出できなくなった。その後、盛んに増殖する骨膜細胞にオステオネクチンmRNAの発現を認めた。骨折後5日目に骨膜細胞が軟骨細胞に分化する組織像が認められた。オステオポンチンmRNAはこの軟骨細胞に検出された、また同時にこの細胞にMatrix Gla proteinのmRNAが検出される。骨折後7日後には内軟骨性骨化、膜性骨化が盛んに起こっていることが観察された。この時期においては骨梁周囲の細胞にオステオカルシンmRNAの発現を強く認めた。一方オステオポンチンは肥大軟骨細胞、骨芽細胞、骨細胞の一部に発現を認め、Matrix Gla proteinのmRNAは軟骨細胞、肥大軟骨細胞に局在していた。骨折後28日後には断端の結合が行われ、リモデリングが観察されるようになる、この時期においては一部に残った骨端線様構造の中を除いてはオステオポンチン、オステオネクチン、BMP-4mRNAの発現は検出限界以下になっていた。総合すると遺伝子発現のパターンとして骨折治癒過程は発生過程を模倣することが判明した。

Research Products

• [Publications] S.Adachi,Y.Ebi,S.Hayashi,M.Yamazaki,T.Kasugai,T.Yamamura,S.Nomura,Y.Kitamura: "Necessity of extracellulor domain of W(c-kit)receptorfor attachment of murine cultured most eells to fibro blosts" Blood. 79. 650-656 (1992)
• [Publications] E.Morii,S.Hirota,H.Kim K.Mikoshiba,Y.Nishimune Y.Kitamura,S.Nomura: "Spatial expvession of genes encoding c-kit receptons and their lipnds in mouce cerebellum as revecled by in situbforidisation" Developmental Brain Research. 65. 123-126 (1992)
• [Publications] S.Hirota,A.Ito,E.Morii,A.Wanaka,M.Tohyama Y.Kitamura and S.Womra: "Localization of in RNA for c-kit receptor and its ligand in the brain of adults rats an anelysis using in situbfridization histochemistry" Molecular Brain Research. 15. 47-54 (1992)
• [Publications] T.Ikead,S.Womura,A.Yamaguchi,T.Suda S.Yochiki: "Expression of lone Gla(osteocaclein),osteonectin,and matrix Glaprotein in adult rat boues:A new metbod of in fitu hybridization using undecul cified bone sections" J.of Histochemistry and Cytochenistry. 40. 1079-1088 (1992)
• [Publications] H.Kin,S.Hirata,H.Onaue T.Hirata,K.Suzuki,S.Ohno T.Kuroki,Y.Kitaue,S.Nomura: "Localization and deoelopmeutal expression of a novel protein kinau C gene" Developmental Brain Recearch. 70. 239-242 (1992)
• [Publications] S.Hirota,S.Nomura,H.Asada,A.Ito,E.Morii,Y.Kitamura: "Possible inuolvement of c-kit receptor and its ligand in increase of Mast cells in neurofibroma tissues" Arck.Pathological Lab.Med.
• [Publications] S.Nomura,S.Hirota E.Morii,A.Ito,Y.Kitamura: "Nearo Protocols.A camparison to method in Neuvosciences" Academic Press.New York, (1992)
• [Publications] Y.Kitamura,T.Kasugai S.Nomura H.Masuda: "Development of most cells and basophils In immwnology of most cells and basophils" Academic Press London,