2018 Fiscal Year Annual Research Report
The effect of dysregulated circadian rhythm gene expression on articular cartilage homeostasis
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16K20035
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
赤木 龍一郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 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 |
Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までで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。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。 今年度はこの成果をふまえ、概日リズム遺伝子と軟骨の恒常性維持をつなぐ経路のさらなる解明を目的として研究を継続した。 人工膝関節置換術の切除組織から採取・培養したヒト軟骨細胞を用いてsiRNAによるNR1D1のノックダウン実験を行った。NR1D1やBMAL1はエネルギー代謝経路の制御にも関わる可能性のある遺伝子であることが報告されており、近年ではメタボリックシンドロームに代表されるエネルギー代謝異常が変形性関節症に関与することが報告されている。そこでエネルギー代謝関連の遺伝子発現とともに炎症性サイトカインの遺伝子発現が影響を受けるかどうかについてリアルタイムPCRで解析を行ったが、現在までに有意に変動を示す遺伝子はなく、明確なメカニズムの解明にはいたっていない。一方で、炎症性サイトカインの発現がNR1D1の発現抑制によって影響を受けるという結果は再度確認されたため、引き続き概日リズム遺伝子の変容が変形性膝関節症の進行に与える影響について検討を続けていく。
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