2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of heterotopic ociffication in skeletal muscle
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16K20067
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
倉谷 麻衣 埼玉医科大学, 医学部, 研究員 (50758109)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 異所性骨化 / BMP / 進行性骨化性線維異形成症 / 軟骨・骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋組織内への移植で異所性の軟骨組織や骨組織を誘導するBMPは、4種類のI型受容体(ALK1、ALK2、ALK3及びALK6)を介して細胞内シグナルを活性化するTGF-βファミリーの成長因子である。全身の骨格筋組織で異所性骨化が起こる難病の進行性骨化性線維異形成症(FOP)は、ALK2の遺伝的な機能獲得型変異により発症する。FOPでは、筋組織の損傷に伴って骨化が急激に進行するが、その発症機序は未だ不明な点が多い。本研究は、骨格筋組織の損傷による異所性骨誘導機構を解明することを目的とした。
野生型マウスを用い、損傷後の骨格筋組織で発現が誘導されるBMPを定量的RT-PCRで解析した。ヘビ毒のCTX(カルディオトキシン)で損傷を誘発した前脛骨筋では、損傷から3日後にはBMP-2とBMP-７のmRNA発現が増加することが判明した。BMP-2あるいはBMP-7を含んだコラーゲンスポンジを野生型マウスの筋組織内へ移植すると、両者とも、移植から7日目には軟骨組織を、14日目には骨組織を誘導した。In vitroでBMP特異的ルシフェラーゼレポーター解析を行うと、BMP-2はALK3発現細胞でシグナルを活性化したのに対し、BMP-7はALK2発現細胞でシグナルを活性化した。さらに、FOPの変異ALK2 (R206H)発現細胞を用いて解析すると、BMP-7で強いシグナル誘導を確認した。
骨格筋組織で異所性骨を誘導するBMP-2は主にALK3を活性化するのに対し、BMP-7はALK2を介して細胞内シグナルを活性化すると考えられた。BMP-7は、損傷後の筋組織内で発現が上昇したことから、FOPにおける筋損傷後の異所性骨誘導機構に関与する可能性がある。
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Research Products
(8 results)
