2017 Fiscal Year Annual Research Report
Cranial base synchondrosis and condylar cartilage of temporo-mandibular joint in Cartilage Calcification Insufficient rat
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15K11030
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
永山 元彦 朝日大学, 歯学部, 教授 (50298436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田沼 順一 朝日大学, 歯学部, 教授 (20305139)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 軟骨内骨化 / 形態変化 / ヘッジホッグシグナル / 細胞増殖転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全身の低成長や軟骨内骨化不全を示すSDラット由来の自然発症型軟骨石灰化不全(CCI)ラットが確立され、生後２週齢における頭蓋底軟骨結合と下顎頭軟骨について形態的・分子生物学的にSDラットと比較したところ、CCIラットでは、①頭蓋底軟骨結合と下顎頭軟骨の軟骨内骨化の時期が異なる。②両軟骨の成長板における石灰化軟骨の破骨細胞性吸収には差を認めない。③両軟骨のIhh、Gli1、Smo mRNAの過剰発現と軟骨細胞の過剰増殖を示した。
また、このラットの形質発現異常は、原因遺伝子のホモアリルによる発症率（25%）になるので、常染色体潜性（劣性）遺伝形式をとることが示唆され、ヒトの場合に相当する疾患を探るために、これらの分子間におけるマイクロアレイ解析を行った。CCIラットのピアソン相関係数によるクラスター解析では、SDラットとCCIラット間で遺伝子クラスター発現に差があり、プロテオグリカンが２番目、ヘッジホッグシグナルが14番目に異常候補として挙がり、KEGG pathwayによるヘッジホッグシグナルでは、SmoとGliの異常が有意に検出された。プロテオグリカンについても異常分子については検索中である。以上の結果から、CCIラットの軟骨では共通したシグナルの異常による軟骨細胞の増殖とその基質調節の異常が生じた結果、関節軟骨における形態異常が生じることが示唆された。
現在、ヒトにおける同疾患の同定までが達成されていないが、CCIラットは軟骨内骨化の遅延で頭蓋底軟骨結合と下顎頭軟骨の成熟に遅れを示すが、これにはIndian hedgehog-PthrPシグナル異常による軟骨細胞の分化抑制と、プロテオグリカンの産生異常が関係していると考えられる。
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