2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17H04317
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
自見 英治郎 九州大学, 歯学研究院, 教授 (40276598)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 異所性骨化 / 石灰化 / 骨格筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、出生後の脊椎動物における軟骨細胞や骨芽細胞の分化制御機構とその前駆細胞を明らかにすることを目的に、遺伝子改変マウスや培養細胞を用いて、生理的骨形成に加えて病的な状態における硬組織の形成に関わる分子レベルでの調節機構の解析に取り組んでいる。胎生期の骨格形成のみならず、出生後の骨再生や異所性骨化で認められる内軟骨性骨化は、はじめに軟骨細胞による軟骨組織が形成され、それを鋳型として骨芽細胞による骨組織が形成される。古くから、分化成熟した軟骨細胞がある種の骨形成促進因子（あるいは骨芽細胞分化誘導因子）を産生すると考えられてきたが、その実態はほとんど解明されていなかった。我々は、長管骨の成長板軟骨組織の直下で骨形成が著しく亢進した遺伝子改変マウスを樹立した。このモデルマウスは内軟骨性骨化のシグナルが亢進したモデルと予想された。そこで本マウスを詳細に解析し、最終的に骨形成の亢進がリガンドの発現増加に基づくWntシグナルの亢進によることを見出した。異所性の内軟骨性骨化誘導因子としてBone Morphogenetic Protein (BMP)が知られている。BMPの移植モデルによる異所性骨形成と生理的骨形成の関連を解析するために、BMP受容体の遺伝子改変マウスを作製し、骨格組織におけるの表現形質を解析している。また、生体内の硬組織形成で、異所性の内軟骨形成とは異なる石灰化を誘導するマウスのモデル実験系を樹立した。条件を検討し、安定した石灰化を誘導できるようになった。異所性骨化と石灰化の共通点と差異を明らかにするため、それぞれに関与する細胞群や生化学的・物理化学的性状を引き続き解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度、一部のマウスモデルを用いた異所性石灰化に関する研究に遅れが生じていたが、その後の実験でほぼ遅れはなくなった。当初の計画通り、最終年度に向けた研究に取り書かれる予定であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨格筋の異所性石灰化を再現できるマウスモデルを用いて、石灰化物の物理化学的性状を解析することで、石灰化の形成機序を解明する。
生理的骨形成の制御機構の１つとして、軟骨細胞から産生される骨形成促進因子の同定と作用機構の解明を、マウスを用いたin vivo実験と培養細胞でのin vitro実験で取り組む。
BMPによる異所性骨形成の誘導機構を、主に受容体遺伝子をヒト型改変したホモ接合体マウスを用いたin vivo実験で解析する。
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[Presentation] Development of blocking antibodies against ALK2 for fibrodysplasia ossificans progressiva.2018
Author(s)
Katagiri T, Tsuji S, Tsukamoto S, Kuratani M, Ohte S, Sekine N, Kumagai K, Osawa K, Takaishi K, Nakamura K, Kawaguchi Y
Organizer
Muscle 2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel crosstalk between the TGF-β and Wnt families in endochondral ossification.2018
Author(s)
Tsukamoto, S., Kuratani, M., Sekine, N., Okubo, M., Nakachi, Y., Katagiri, T
Organizer
The 16th RCGM International Symposium of Academic Frontier
Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel crosstalk between TGF-β/BMP and Wnt families through Smad4 in endochondral ossification.2018
Author(s)
Tsukamoto, S., Kuratani, M., Sekine, N., Okubo, M., Nakachi, Y., Tanaka, S., Jimi, E., Oda, H., Katagiri, T.
Organizer
ASBMR 2018 Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel crosstalk between TGF-β/BMP and Wnt families through Smad4 in endochondral ossification.2018
Author(s)
Tsukamoto, S., Kuratani, M., Sekine, N., Okubo, M., Nakachi, Y., Tanaka, S., Jimi, E., Oda, H., Katagiri, T.
Organizer
Mechanistic and Therapeutic Advances in Rare Skeletal Diseases Research Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] An antibody against ALK2 extracellular domain reveals a role of dimer formation for signal activation.2018
Author(s)
Katagiri, T., Tsuji, S., Tsukamoto, S., Kuratani, M., Ohte, S., Takaishi, K., Nakamura, K., Kawaguchi, Y., Hasegawa, J.
Organizer
ASBMR 2018 Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel crosstalk between BMP and Wnt7b in postnatal endochondral ossification.2018
Author(s)
Tsukamoto, S., Kuratani, M., Sekine, N., Okubo, M., Nakachi, Y., Tanaka, S., Jimi E., Oda, H., Katagiri, T.
Organizer
12th International BMP Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Expression levels of BMP ligands are increased by muscle trauma.2018
Author(s)
Kuratani, M., Tsukamoto, S., Sekine, N., Okubo, M., Nakachi, Y., Katagiri, T.
Organizer
12th International BMP Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] A role of dimer formation of ALK2, a BMP type I receptor, in the activation of intracellular signaling.2018
Author(s)
Katagiri, T., Tsuji, S., Tsukamoto, S., Kuratani, M., Ohte, S., Takaishi, K., Nakamura, K., Kawaguchi, Y., Hasegawa, J.
Organizer
Gordon Research Conference on Cartilage
Int'l Joint Research
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