2017 Fiscal Year Research-status Report
概日リズム遺伝子の発現異常が関節軟骨に及ぼす影響に関する検討
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16K20035
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
赤木 龍一郎 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (10638315)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軟骨細胞 / 変形性膝関節症 / 概日リズム / NR1D1 / BMAL1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトおよびマウスの軟骨組織において、NR1D1およびBMAL1といった概日リズム制御の中心的役割を果たす遺伝子およびタンパクの発現が年齢や変形性膝関節症の進行とともに低下することをリアルタイムPCRや免疫組織学的染色により示した。また、ヒト培養軟骨細胞においてNR1D1とBMAL1が遺伝子およびタンパクともに周期的な増減を繰り返していること、互いに発現を制御しあっていることを示した。さらに、培養軟骨細胞においてNR1D1やBMAL1の遺伝子発現をノックダウンするとTGF-β経路が変容することを示した。TGF-β経路の変容は細胞の恒常性維持に関わる複数の遺伝子発現に影響を及ぼし、概日リズム遺伝子の発現低下によって軟骨細胞の恒常性維持が障害される可能性が示唆された。
今年度はこうしたこれまでの研究成果を発表、英文論文として雑誌に掲載された。本論文はNR1D1やBMAL1が生体から分離された軟骨細胞においても互いの発現をコントロールしあいながら周期的な発現をしていることを確認し、変形性膝関節症のヒト軟骨組織においてみられる概日リズム遺伝子の発現低下が加齢の影響だけでなく変形性膝関節症の発症そのものに関与している可能性を示した点で非常に重要な成果を報告したものと考える。今後の展望としては生体内で遺伝子発現をsmall interfering RNA（siRNA）などを用いて抑制することで生じる変化を遺伝子、タンパクレベルで解析することにより、より具体的に生体内で起こる現象を解明していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は研究補助員の交代に伴い軟骨組織や軟骨細胞を扱う実験手技の習得に時間を要した。マウスを用いたin vivoでの遺伝子・タンパク発現量の測定においては非常に少量の膝関節組織から遺伝子やタンパクを検出する手法が技術的に不安定であり成果が得られず実験計画から遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は人工膝関節置換術の切除軟骨組織を積極的に収集し、培養軟骨細胞を用いたin vitroの実験をさらに推進していく。また、引き続きマウスを用いたin vivoでの遺伝子やタンパクの検出、測定手法を確立し、生体膝関節内で概日リズム遺伝子発現を抑制することで変形性膝関節症の進行に変化が見られるかどうかを検討していく。
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