Identification of novel microRNA and elucidation of tenocyte differentiation mechanism using tenocyte culture system

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K10396
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 林 正徳 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (20624703)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内山 茂晴 信州大学, 医学部, 特任教授 (10242679) ; 加藤 博之 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (40204490) ; 植村 一貴 信州大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (50624706)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 腱細胞 / Myostatin / 筋芽細胞株 / マイクロRNA / 標的遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、先行研究で確立したMyostatinによるマウス筋芽細胞株(C2C12)の腱細胞への分化誘導培養系を用い、腱細胞の分化に伴い発現量が変化するマイクロRNA(miRNA) を同定し、その機能を解明することである。
先行研究において腱細胞分化誘導後5日目に発現上昇が確認された数種類のmiRNAのうち、リアルタイムPCRにより再現性が確認できたのはmiR-214のみであった。同miRNAのmimicとinhibitorを用いた実験では、miR-214が腱細胞分化を促進させる作用があることが確認できたが、標的遺伝子候補として検出されたSmad7の発現量に変化は見られなかった。現在、その他の標的遺伝子について引き続き解析を行っている。
一方、腱細胞分化誘導24時間後に発現が変化するmiRNAについて、5日目と同様にマイクロアレイによる解析を行った結果、3種類のmiRNAの発現低下が確認され、その内リアルタイムPCRにより再現性が確認されたのはmiR-675-3p、miR-206の2 種類であった。両miRNAのmimicとinhibitorを用いた実験では、miR-675-3pが腱細胞の分化を促進させる作用があることが明らかとなった。また、標的予測プログラムを用いた解析によりmiR-675-3pの標的遺伝子候補としてMyocyte enhancer factor(Mef)2aとMef2cが検出され、mimic導入により両遺伝子の発現が抑制された。本実験よりmiR-675-3pはMef2aとMef2cの発現を抑制することにより、腱細胞分化を制御している可能性が示唆されたが、他の標的遺伝子候補の検出も含め、今後さらなる解析が必要である。
本研究の結果は第33回日本整形外科学会基礎学術集会において発表予定である。