2006 Fiscal Year Annual Research Report
骨特異的新規分泌タンパクHA4の基礎研究および臨床応用
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18390413
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
秋山 治彦 京都大学, 医学研究科, 助手 (60402830)
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| Keywords | HA4 / 新規分泌蛋白質 / 骨特異的 / ノックアウトマウス / トランスジェニックマウス |
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| Research Abstract |
骨軟骨前駆細胞株ATDC5より骨形成因子BMPによって発現が誘導される新規遺伝子をサブトラクション法にてクローニングし、HA4と命名した(未発表)。インビトロ細胞株ではMC3T3-E1細胞およびATDC5細胞に発現がみられ、生後マウスの臓器では骨組織にのみ遺伝子の高発現がみられた。HA4の生体内での機能を明らかにするため、ES細胞での相同組み換え技術をもちいて遺伝子欠損マウスを作製した。HA4遺伝子欠損マウスの成長は野生型と変わりなく、外見上は明らかな異常はみられなかった。しかし、第4腰椎および脛骨をマイクロCTで精査したところ、遺伝子欠損マウスでは骨量の減少をみとめた。骨形態計測では、骨果幅の減少と骨芽細胞数の減少を認めた。次に2.3Kb骨特異的I型コラーゲンプロモーターにHA4 cDNAを繋げたトランスジーンを受精卵前核に打ち込み、骨特異的HA4過剰発現トランスジェニックマウスを作製した。このトランスジェニックマウスの成長は野生型と変わりなく、外見上は明らかな異常はみられなかった。しかし、第4腰椎および脛骨をマイクロCTで精査したところ、トランスジェニックマウスでは骨量の増加をみとめた。骨形態計測では、骨梁数、骨梁幅と骨芽細胞数の増加を認めた。遺伝子欠損マウスの頭蓋骨から骨芽細胞を単離しBrdUのとりこみで細胞増殖を調べたところ、遺伝子欠損マウス由来の骨芽細胞の増殖が低下していた。しかし、アルカリフオスフアターゼ活性やアリザリンレッド染色による基質石灰化には有意な違いを認めなかった。以上の結果から、HA4は骨によって分泌され、骨芽細胞の増殖を介して骨形成を亢進させることによって骨量を増加させる分泌蛋白質であることが明らかとなった。よって、HA4は骨同化作用を持つ因子として、骨粗鬆症などの骨疾患の治療に寄与することが期待される。
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