Analysis of cartilage protection by mechanical stress -miRNA and extracellular vesicles functions in osteoarthritis-

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K10905
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Ohtsuki Takashi 岡山大学, 保健学研究科, 非常勤研究員 (10534802)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古松 毅之 岡山大学, 大学病院, 講師 (20432651) ; 西田 圭一郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (80284058) ; 廣畑 聡 岡山大学, 保健学研究科, 教授 (90332791) ; 品岡 玲 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (90724500)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: エクソソーム / miRNA / マトリックス / ADAMTS / アグリカン / ヒアルロン酸 / コラーゲン / 変形性関節症

Outline of Final Research Achievements

We established the method how to purify Extracellular vesicles (EVs) from synovial fluid. Furthermore, we analyzed the effects of adding EVs in culture medium in mRNA expressions (matrix components and matrix degradative enzymes) by RT-PCR method. Using fluorescence labelled EVs and some inhibitors, we revealed EVs were up-taken by clathrin mediated endocytosis in chondrocyte.
We isolated several miRNAs that reduced inflammatory cytokine induced matrix degradative enzyme protein expression.

Free Research Field

マトリックスバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

関節液からエクソソーム（EVs）の精製する方法を確立し、軟骨細胞へのEVs添加試験系を用いて滑液中EVsが周辺組織に作用するかを解析可能にした。また軟骨細胞のEVs取り込み機構を解明したことでEVs が変形性関節症（OA）にどのように関与するか、EVsの内包するどの成分（mRNA、miRNA、タンパク）が作用するのかという解析を行うことができるようになった。また、本研究でマトリックス分解酵素発現を抑制する可能性のあるmiRNAを同定し、これらmiRNAのタンパクレベルでのマトリックス分解因子産生抑制を確認した。OA治療薬としてのmiRNAの可能性が示された。