Elucidation of tendon regeneration mechanism using achilles tendon resection model.

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K10956
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 上原 浩介 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20599063)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森崎 裕 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30508099) ; 矢野 文子 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (80529040) ; 張 成虎 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80780551)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 腱 / 腱再生 / RNAシークエンス

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き腱の再生メカニズムを解明するべくアキレス腱再生モデルによる実験を行なった。腱再生に関わる細胞群を同定するために行ったFACSによる細胞分離はマーカーの選定の問題で困難であったため、アキレス腱全切除後に経時的に再生してくる異所性軟骨・石灰化を伴う線維性組織をLaser micro dissection法を用いて採取し、RNAシークエンスに提出した。前年度までの結果では正常腱と比較して有意な差が見られる遺伝子や分子シグナル群には一定の傾向が得られなかったがサンプル数を増やすことで、再生腱では部位によって異なるものの遺伝子レベルでは腱や軟骨の潤滑性の維持に重要なPrg4やMmpsを始めとした炎症性サイトカインなどが有意に増加していた。そして分子シグナルにおいても部位別にTGFβシグナルやBMPシグナルなどが正常腱と比較して有意に亢進してることが分かった。
最終年度である本年度の研究ではアキレス腱全切除後の再生組織と正常腱におけるプロファイルの差異を同定することが出来た。FACSやRNAシークエンスのサンプル数の確保の問題があり実験の進行が遅延してしまったため、予定期間内においては腱再生のメカニズムの解明には至らなかったが、今後の後続研究事業においては、アキレス腱再生モデルより生理的な系を探索し、その系にこれまでに得られた知見を用いることで腱再生のメカニズムの解明に繋げてゆきたいと考えている。

Research Products

• [Journal Article] Hypoxia-inducible factor-1 alpha maintains mouse articular cartilage through suppression of NF-κB signaling. (2020)
  • Author(s): Okada K, Mori D, Makii Y, Nakamoto H, Murahashi Y, Yano F, Chang SH, Taniguchi Y, Kobayashi H, Semba H, Takeda N, Piao W, Hanaoka K, Nagano T, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 25 Pages: 5425
  • DOI: 10.1038/s41598-020-62463-4.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Association between fall history and performance-based physical function and postural sway in patients with rheumatoid arthritis. (2020)
  • Author(s): Kawabata K, Matsumoto T, Kasai T, Chang SH, Hirose J, Tanaka S.
  • Journal Title: Mod Rheumatol Volume: 1-7 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1080/14397595.2020.1731134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of chondrogenic differentiation supplemented by a novel small compound for chondrocyte-based tissue engineering. (2020)
  • Author(s): amamoto S, Chijimatsu R, Shimomura K, Kobayashi M, Jacob G, Yano F, Saito T, Chung UI, Tanaka S, Nakamura N.
  • Journal Title: J Exp Orthop. Volume: 7 Pages: 10
  • DOI: 10.1186/s40634-020-00228-8.
• [Journal Article] Relationship between X-ray findings of lumbar spondylosis and knee pain. (2019)
  • Author(s): Uehara K, Akai M, Doi T, Oka H, Iwaya T.
  • Journal Title: BMC Musculoskelet Disord. Volume: 17 Pages: 379-384
  • DOI: 10.1186/s12891-019-2755-1.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Excessive mechanical loading promotes osteoarthritis through the gremlin-1-NF-κB pathway. (2019)
  • Author(s): Chang SH, Mori D, Kobayashi H, Mori Y, Nakamoto H, Okada K, Taniguchi Y, Sugita S, Yano F, Chung UI, Kim-Kaneyama JR, Yanagita M, Economides A, Canalis E, Chen D, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 29 Pages: 1442
  • DOI: 10.1038/s41467-019-09491-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wnt/β-catenin signaling contributes to articular cartilage homeostasis through lubricin induction in the superficial zone. (2019)
  • Author(s): Xuan F, Yano F, Mori D, Chijimatsu R, Maenohara Y, Nakamoto H, Mori Y, Makii Y, Oichi T, Taketo MM, Hojo H, Ohba S, Chung UI, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Arthritis Res Ther. Volume: 27 Pages: 2019
  • DOI: 10.1186/s13075-019-2041-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Runx1 contributes to articular cartilage maintenance by enhancement of cartilage matrix production and suppression of hypertrophic differentiation. (2019)
  • Author(s): Yano F, Ohba S, Murahashi Y, Tanaka S, Saito T, Chung UI.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 9 Pages: 7666
  • DOI: 10.1038/s41598-019-43948-3.
• [Journal Article] Oral administration of EP4-selective agonist KAG-308 suppresses mouse knee osteoarthritis development through reduction of chondrocyte hypertrophy and TNF secretion (2019)
  • Author(s): Murahashi Y, Yano F, Chijimatsu R, Nakamoto H, Maenohara Y, Amakawa M, Miyake Y, Yamanaka H, Iba K, Yamashita T, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 9 Pages: 20329
  • DOI: 10.1038/s41598-019-56861-6.
• [Journal Article] Simple and Robust Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells toward Chondrocytes by Two Small-Molecule Compounds. (2019)
  • Author(s): Kawata M, Mori D, Kanke K, Hojo H, Ohba S, Chung UI, Yano F, Masaki H, Otsu M, Nakauchi H, Tanaka S, Saito T.
  • Journal Title: Stem Cell Reports. Volume: 13 Pages: 530-544
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2019.07.012.