2018 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Runx2 in transdifferentiation from hypertrophic chondrocytes to osteoblasts
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17K17087
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
坂根 千春 長崎大学, 先導生命科学研究支援センター, 助教 (40792578)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軟骨細胞 / 骨芽細胞 / 分化転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
四肢、脊椎、肋骨、頭蓋底等の骨格は、内軟骨性骨化によって形成される。内軟骨性骨化では、まず間葉系細胞が凝集し、軟骨原器が形成され、II型コラーゲンを産生する未熟軟骨細胞に分化する。未熟軟骨細胞は骨幹部では成熟しX型コラーゲンを産生する肥大軟骨細胞になる。肥大軟骨細胞はさらに終末期肥大軟骨細胞となる。終末期肥大軟骨細胞はアポトーシスで死滅していくと考えられてきたが、最近、一部の細胞は骨芽細胞に分化転換することが示された。
Runx2は、骨芽細胞分化及び軟骨細胞後期分化に必須な転写因子である。しかし、Runx2 KOマウスの一部の骨格（脛骨、橈骨）の軟骨細胞は、Runx3との機能重複のため終末期肥大軟骨細胞まで成熟しており、骨幹部は石灰化しているが、軟骨への血管侵入は全く認めない。また、Runx2 KOマウスでは、軟骨細胞が最終分化した骨格でもVEGFの発現が低下しており、Runx2 はVEGFを誘導し、軟骨への血管進入を制御すると考えられてきた。
Runx2が軟骨への血管侵入に必要であるか検証するために、肥大軟骨細胞特異的にCreを発現するCol10a1 Creトランスジェニック(tg)マウスをRunx2 floxマウスと交配し、肥大軟骨細胞特異的にRunx2を欠失させたRunx2コンディショナルKO (cKO)マウスを作製した。しかし、組織標本で軟骨への血管侵入が野生型マウスと同程度に認められた。Col10a1 CreマウスとCAG-flox-LacZレポーターマウスを交配し、LacZ陽性肥大軟骨細胞が骨芽細胞に分化転換することをベータガラクトシダーゼ染色で確認できた。Runx2 cKOマウスの骨量を６週齢及び２２週齢でマイクロCTで解析したが、海綿骨、皮質骨ともに骨量は野生型マウスと有意な差を認めなかった。
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Research Products
(1 results)
