軟骨由来多機能成長因子エコジェニン/CTGFの遺伝子変異動物作製による機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13307053
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 滝川 正春 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (20112063)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山合 友一朗 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00158057) ; 久保田 聡 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (90221936) ; 中西 徹 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (30243463) ; 小守 壽文 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00252677) ; 木村 友厚 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (80167379)
• Keywords: エコジェニン / CTGF / 軟骨 / 骨 / トランスジェニックマウス / cbfal

Research Abstract

1)エコジェニン/CTGFが肥大軟骨細胞に高発現することから、まず本年度は軟骨マーカーであるXI型コラーゲンの発現ベクターに発現特異性を規定するイントロンカセットを接続したベクターを構築し、軟骨特異的にヒトエコジェニン/CTGFを強制発現するトランスジェニックマウスを作製した。
2)このトランスジェニックマウスは正常マウスに比べ発育が遅く、骨格が矮小であった。また、X線解析の結果、骨密度が低下していることが判明した。
3)本マウスの軟骨でのエコジェニン/CTGFの発現をノーザンブロットで調べると確かにヒトエゴジェニン/CTGFは強制発現されていたが、内在性、即ちマウスのエコジェニン/CTGFの発現は顕著に低下しており、ヒトとマウスのヒトエコジェニン/CTGFの総和は正常マウスとほとんど変わらなかった。
4)同様に、in situ hybridizationでエコジェニン/CTGFの発現を調べたところ、肥大軟骨細胞におけるマウスエコジェニン/CTGFの発現は著明に抑制されていた。
5)cbfalノックアウトマウスでは、軟骨細胞の肥大化が阻害され、エコジェニン/CTGFの発現がみられなくなるが、このノックアウトマウスとエコジェニン/CTGFトランスジェニックマウスを交配すると、軟骨の低形成が部分的に回復した。しかし、完全には回復しなかった。
以上の結果は、マウスに外来性にヒトエコジェニン/CTGFを強制発現させると内在性のエコジェニン/CTGFの発現が低下すること、また、外来性ヒトエコジェニン/CTGFの作用がマウスにおいては内在性マウスエコジェニン/CTGFの作用より弱いため、結果としてエコジェニン/CTGFの作用が抑制され、内軟骨形成が阻害されることを示唆している。

Research Products

• [Publications] Tohru Nakanishi et la.: "Overexpression of connective tissue growth factor/hypertrophic chondrocyte specific gene product24 decreases bone density in adult mice and induces dwarfism"Biochemical and Biophysical Research Coommunucations. 281. 678-681 (2001)
• [Publications] Takanori Eguchi et al.: "Regulatory mechanism of human connective tissue growth factor (CTGF/Hcs24) gene expression in a human chondrocytic cell line, HCS-2/8"Journal of Biochemistry. 130. 79-87 (2001)
• [Publications] Satoshi Kubota et al.: "novel mode of processing and secretion of connective tissue growth factor/ecogenin (CTGF/Hcs24) in chondrocytic HCS-2/8 cells"Bone. 29. 155-161 (2001)
• [Publications] S.Ohashi et al.: "cationic polymer-mediated genetic transduction into cultured human chondrosarcoma-derived HCS-2/8 cells"Journal of Orthopaedic Science. 6. 75-81 (2001)
• [Publications] Gen Yosimichi et al.: "CTGF/Hcs24 induces chondrocyte differentiation through p44/42 MAPK/extracellular-signal regulated kinase (ERK)"European Jounal of Biochemistry. 268. 1-9 (2001)
• [Publications] Tsuyoshi Shimo et al.: "Involvement of CTGF, a hypertrophic chondrocyte-specific gene product, in tumor angiogenesis"Oncology. 61. 315-322 (2001)
• [Publications] 中西 徹, 滝川 正春: "新・分子骨代謝学と骨粗鬆症"軟骨細胞の分化制御と軟骨形成. 55-68 (2001)