Mechanism of onset of osteoarthritis caused by obesity and regulatory effects of CCN2

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11641
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 西田 崇 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (30322233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保田 聡 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90221936) ; 滝川 正春 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20112063) ; 服部 高子 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (00228488) ; 青山 絵理子 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10432650) ; 高江洲 かずみ (河田かずみ) 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10457228)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 軟骨細胞 / Angiotensin II / CCN2 / Agtr1 / ゲノム編集

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の目的は、血圧上昇に関連したペプチドホルモンであるAngiotensin II (ANG II)が軟骨細胞の増殖・分化にどの様な影響を及ぼすのか、また軟骨細胞のanabolic因子であるcommunication network factor 2 (CCN2) とcatabolic因子であるmatrix metalloproteinase 9 (MMP9)の産生にANG IIがどの様に関わっているのかを明らかにすることである。令和元年度はラットの軟骨細胞様細胞株RCS を用いてANG II type 1受容体遺伝子(Agtr1)をゲノム編集技術によってノックアウトし、その表現型及びANG IIのCCN2及びMMP9の発現に対する影響を調べた。以下に結果を示す。1. Agtr1ノックアウトRCS細胞の細胞増殖は野生型のRCS細胞の細胞増殖と比較して有意に低下した。2. Agtr1ノックアウトRCS細胞のトルイジンブルーの染色性は野生型のRCS細胞のトルイジンブルー染色性よりも低下した。3. 軟骨細胞のマーカーであるII型コラーゲン及びアグリカンの遺伝子発現レベルは野生型とAgtr1ノックアウトRCS細胞との間で影響は見られなかった。4. 野生型のRCS細胞にANG IIを添加すると、CCN2の産生量は増加したが、Agtr1ノックアウトRCS細胞にANG IIを添加してもCCN2の産生量は増加しなかった。5. Agtr1ノックアウトRCS細胞のMMP9の産生量は野生型のRCS細胞よりも増加したが、Agtr1ノックアウトRCS細胞にANG IIを添加してもMMP9の産生量は変動しなかった。これらの結果からCCN2及びMMP9の産生制御を含めたANG IIの軟骨細胞への作用はANG II type 1受容体を介していることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Suppression of adipocyte differentiation by low-intensity pulsed ultrasound via inhibition of insulin signaling and promotion of CCN family protein 2. (2020)
  • Author(s): Nishida, T., Nagao, Y., Hashitani, S., Yamanaka, N., Takigawa, M., Kubota, S.
  • Journal Title: J. Cell. Biochem. Volume: Feb 17 Pages: 29680
  • DOI: 10.1002/jcb.29680.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Roles of interaction between CCN2 and Rab14 in aggrecan production by chondrocytes. (2020)
  • Author(s): Hoshijima, M., Hattori, T., Aoyama, E., Nishida, T., Kubota, S., Takigawa, M.
  • Journal Title: Int. J. Mol. Sci. Volume: 21 Pages: E2769
  • DOI: 10.3390/ijms21082769.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Possible reparative effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on injured meniscus.Possible reparative effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on injured meniscus. (2019)
  • Author(s): Kamatsuki, Y, Aoyama, E., Furimatsu, T., Miyazawa, S., Maehara, A., Yamanaka, N., Nishida, T., Kubota, S., Ozaki, T., Takigawa, M.
  • Journal Title: J. Cell Commun. Signal. Volume: 13 Pages: 193-207
  • DOI: 10.1007/s12079-018-0496-9.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Circadian production of melatonin in cartilage modifies rhythmic gene expression. (2019)
  • Author(s): Fu, S., Kuwahara, M., Uchida, Y., Koudo, S., Hayashi, D., Shimomura, Y., Takagaki, A., Nishida, T., Maruyama, Y., Ikegame, M., Hattori, A., Kubota, S., Hattori, T.
  • Journal Title: J. Endocrinol. Volume: JOE-19 Pages: 0022.R2
  • DOI: doi: 10.1530/JOE-19-0022.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Roles of matricellular CCN2 deposited by osteocytes in osteoclastogenesis and osteoblast differentiation. (2019)
  • Author(s): Nishida, T., Kubota, S., Yokoi, H., Mukoyama, M., Takigawa, M.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 9(1), Pages: 10913
  • DOI: 10.1038/s41598-019-47285-3.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 軟骨細胞における解糖系によるCCN3遺伝子発現制御メカニズム。 (2020)
  • Author(s): 水川朋美、西田 崇、明石 翔、上岡 寛、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第33回日本軟骨代謝学会
• [Presentation] Role of CCN2 produced by osteocytes in bone remodeling. (2019)
  • Author(s): Nishida, T., Kubota, S., Yokoi, H., Mukoyama, M., Takigawa, M.
  • Organizer: The 10th International Workshop of CCN Family of Genes
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Long noncoding RNAs that regulate CCN2. (2019)
  • Author(s): Kubota, S., Ishikawa, T., Mizukawa, T., Kondo, S., El-Seoudi, A., Nishida, T., Hattori, T., Kawata, K., Furumatsu, T., Takarada, T., Ono, M., Takigawa, M.
  • Organizer: The 10th International Workshop of CCN Family of Genes
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Regenerative repairing effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on meniscus. (2019)
  • Author(s): Kamatsuki, Y., Aoyama, E., Furumatsu, T., Miyazawa, S., Maehara, A., Nishida, T., Kubota, S., Takikgawa, M., Ozaki, T
  • Organizer: ORS Annual meeting,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 軟骨細胞におけるCCNファミリー遺伝子のエネルギー代謝による制御。 (2019)
  • Author(s): 明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
  • Organizer: 第32回日本軟骨代謝学会
• [Presentation] 軟骨細胞におけるAngiotensin IIの産生調節とその作用。 (2019)
  • Author(s): 西田 崇、明石 翔、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第32回日本軟骨代謝学会
• [Presentation] 低出力性パルス超音波(LIPUS)による脂肪細胞分化の抑制機構の解明。 (2019)
  • Author(s): 西田 崇、長尾有里香、橋谷智子、山中信康、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第11回日本CCNファミリー研究会
• [Presentation] 長鎖(約6kb) lssODNおよびCRISPER/Cas9を用いたヒト科霊長類特異的lncRNAのマウス受精卵へのエレクトロポレーションによるノックインの試み。 (2019)
  • Author(s): 近藤 星、桑原実穂、Fu Shanqi、武内聡子、池田健司、石川崇典、大野充昭、西田 崇、 久保田聡、服部高子
  • Organizer: Brainstorming- 2019 at Carillon House
• [Presentation] 長鎖(約6kb) lssODNおよびCRISPER/Cas9を用いたヒト科霊長類特異的lncRNAのマウス受精卵へのエレクトロポレーションによるノックインの試み (2019)
  • Author(s): 近藤 星、桑原実穂、Fu Shanqi, 池田健司、石川崇典、大野充昭、西田 崇、久保田聡、服部高子
  • Organizer: 第92回日本生化学会大会
• [Presentation] 低出力性パルス超音波(LIPUS)による脂肪細胞分化の多面的抑制機構。 (2019)
  • Author(s): 西田 崇、長尾有里香、橋谷智子、山中信康、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第92回日本生化学会大会
• [Presentation] 脂肪細胞分化に対する低出力パルス超音波(LIPUS)の抑制メカニズムの解明。 (2019)
  • Author(s): 橋谷智子、西田 崇、長尾有里香、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第61回歯科基礎医学会
• [Presentation] Angiotensin IIによる軟骨変性作用とそのCCN2による制御機構。 (2019)
  • Author(s): 西田 崇、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第37回日本骨代謝学会学術集会
• [Presentation] Circadian production of melatonin in cartilage infuluences chondrocyte rhythmic gene expression. (2019)
  • Author(s): Fu, S., Kuwahara, M., Uchida, Y., Kondo, S., Nishida, T., Ikegame, M., Kubota, S., Hattori, T.
  • Organizer: 第37回日本骨代謝学会学術集会
• [Presentation] フッ素イオンによるCCNファミリー遺伝子の制御。 (2019)
  • Author(s): 水川朋美、西田 崇、明石 翔、堀 彩花、高柴正悟、上岡 寛、滝川正春、久保田聡
  • Organizer: 第40回岡山歯学会
• [Remarks] 岡山大学歯学部口腔生化学
  • URL: www.okayama-u.ac.jp/user/seika/index.html