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2016 Fiscal Year Research-status Report

軟骨代謝機能に及ぼす亜鉛シグナルの役割解明

Research Project

Project/Area Number 15K11050
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

安原 理佳  昭和大学, 歯学部, 助教 (20453649)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords関節軟骨 / 再生医学 / 細胞組織 / 遺伝子 / Wnt / ZIP / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

骨格成長における亜鉛の代謝異常がおよぼす影響について解析を行ってきた。昨年度までに、Cre-loxPシステムを用いた骨・軟骨特異的ZIP10(亜鉛トランスポーター)欠損マウスの作製を行った。その結果、骨・軟骨特異的特異的ZIP10欠損マウスはいずれも胎生期より四肢の長さの短縮や骨格形成の異常を生じ、ZIP10が骨格形成に必須であることが明らかとなった。さらに、顎顔面骨の形成を詳細に解析したところ、Zip10 欠損マウスは野生型と比べ鼻-頭頂間距離の短縮による顔面骨の縮小、下顎骨の短縮と骨化遅延、歯胚の発育遅延、口蓋骨の骨化遅延を認めた.そこで現在、野生型と欠損マウスからそれぞれ軟骨および骨細胞を採取し、次世代シークエンサーを用いて発現遺伝子解析を行い、両者間で発現差異のある遺伝子の網羅的に解析中である。また、未分化間葉系幹細胞や骨芽細胞、軟骨細胞の細胞株を用いて、ZIPファミリーの発現レベルを解析した。ZIP10に関しては定常的に働いていることが明らかとなった。さらに定常的に発現するZIP10の発現が破綻した際の細胞死やERストレス、細胞内シグナルの変化について培養細胞を用いてZIP10のgain- とloss- of function を解析している。一方で、慢性関節炎症性疾患における関節破壊においては細胞内外のカルシウム濃度の変化が骨軟骨細胞の代謝を制御する。そこで、カルシウム濃度の変化をきたした細胞の細胞機能の変化について解析を行った。次年度は、さらに炎症存在下における亜鉛やZIP10の役割について解析を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験の前後はあったが申請時に計画した通り概ね順調に実験を行ってきた。作製マウスの致死が多くみられ、解析に苦労している。

Strategy for Future Research Activity

作製マウスの致死が多くみられるため、ZIP10の機能解析を進めるために、未分化間葉系幹細胞や骨芽細胞、軟骨細胞の細胞株を用いる事で、in vitroの細胞実験系を用いてZIP10の機能解析を進めることとする。さらに、疾患モデルを再現するために炎症存在下、関節障害も出るマウスの作製を行っていく。

Causes of Carryover

解析マウスのサンプル回収に時間がかかったため、次年度に外注解析分を使用する。

Expenditure Plan for Carryover Budget

網羅的遺伝子解析のために使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Extracellular matrix loss in chondrocytes after exposure to interleukin-1β in NADPH oxidase-dependent manner.2017

    • Author(s)
      Funato S, Yasuhara R, Yoshimura K, Miyamoto Y, Kaneko K, Suzawa T, Chikazu D, Mishima K, Baba K, Kamijo R.
    • Journal Title

      Cell Tissue Res.

      Volume: 368(1) Pages: 135~144

    • DOI

      10.1007/s00441-016-2551-2.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Cryopreservation Method for the Effective Collection of Dental Pulp Stem Cells.2017

    • Author(s)
      Takebe Y, Tatehara S, Fukushima T, Tokuyama-Toda R, Yasuhara R, Mishima K, Satomura K.
    • Journal Title

      Tissue Eng Part C Methods.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1089/ten.TEC.2016.0519.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Alpha 5 Integrin Mediates Osteoarthritic Changes in Mouse Knee Joints.2017

    • Author(s)
      Candela ME, Wang C, Gunawardena AT, Zhang K, Cantley L, Yasuhara R, Usami Y, Francois N, Iwamoto M, van der Flier A, Zhang Y, Qin L, Han L, Enomoto-Iwamoto M.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 9;11(6):e0156783

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0156783. eCollection 2016.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 唾液腺初期発生におけるSox9の機能解析2017

    • Author(s)
      田中準一、馬渕 洋、大庭 伸介、安原理佳、入江太朗、福島美和子、河野葉子、美島健二
    • Organizer
      第16回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台、宮城
    • Year and Date
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [Presentation] 唾液腺の再生過程における脂肪幹細胞の役割2017

    • Author(s)
      安原理佳、田中準一、入江太朗、福島美和子、河野葉子、美島健二
    • Organizer
      文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業, 次世代型顎口腔組織再生医療の研究開発拠点形成,平成28年度シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-03-04
  • [Presentation] 唾液腺由来筋上皮細胞の単離と性質解析2016

    • Author(s)
      安原理佳、田中準一、入江太朗、福島美和子、河野葉子、美島健二
    • Organizer
      第61回日本唾液腺学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-12-03
  • [Presentation] 子宮内胎児の脳室内投与における脂肪組織由来幹細胞の中枢神経系への有効性.2016

    • Author(s)
      川嶋章弘、安原理佳、美島健二、関沢明彦
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜、神奈川
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] 骨軟骨代謝調節機構における亜鉛トランスポーターの役割.2016

    • Author(s)
      安原理佳、深田俊幸、岩本資己、田中準一、川嶋章弘、入江太朗、関沢明彦、美島健二
    • Organizer
      第2回骨免疫学会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2016-07-06 – 2016-07-08
  • [Presentation] 唾液腺由来筋上皮細胞の単離と性質解析2016

    • Author(s)
      安原理佳、田中準一、入江太朗、福島美和子、河野葉子、美島健二
    • Organizer
      第105回日本病理学会総会
    • Place of Presentation
      仙台、宮城
    • Year and Date
      2016-05-12 – 2016-05-14

URL: 

Published: 2018-01-16  

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