2020 Fiscal Year Annual Research Report
Roles of Bone Morphogenetic Protein 2 in postnatal meniscus homeostasis
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18K09056
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
古賀 英之 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30594080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 邦和 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (20323694)
関矢 一郎 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (10345291)
宗田 大 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50190864)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 半月板 / BMP2 / 発生 / 再生 / 損傷後修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半月板は関節機能の維持に必須の組織であるにも関わらず、その発生並びに恒常性の分子機序はほとんど解析されていない。私たちのこれまでの研究から、骨形成因子(BMP, Bone Morphogenetic Protein)ファミリーに属する分子BMP2を半月板形成期に欠失させると半月板形成に異常をきたすことを明らかとしている(Tsuji et al, Nature Genetics, 2006)。そこで本研究では、半月板におけるBMP2の情報伝達経路を詳細に解析し、その形態形成、成熟、恒常性及び損傷後修復のプロセスにおける分子機能を明らかとすることを目的としている。私たちは、発生過程における関節形成初期に、四肢の間葉組織特異的に骨形成因子BMP2を欠損させる(Bmp2c/c;Prx1::cre)と、100%の確率でヒトの円板状半月板に類似した形態異常が観察されることを示した。本研究において、Bmp2c/c;Prx1::creマウスにおける半月板組織の形成過程を組織学的に観察したところ、軟骨分化（成熟）のプロセスがほぼ完全に阻害されることを発見した。すなわち、これら欠損マウスでは胎生17日前後に半月板の予定領域に細胞の集積が観察されるが、それらは軟骨細胞への分化が観察されず、細胞外基質へのプロテオグリカンの蓄積も観察されなかった。一方で発生過程における関節形成初期に、四肢の間葉組織特異的に骨形成因子BMP4またはBMP7を欠損させたマウス(Bmp4c/c;Prx1::cre, Bmp7c/c;Prx1::cre)では、半月板の形成に異常は観察されなかった。以上の結果は、半月板形成過程においてBMP2が必須かつ特異的な生理機能を有すること、形態的にはヒトの円板状半月と類似しているが、ヒトの病態とは異なることを示唆している。
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[Journal Article] Inhibition of fibrotic changes in infrapatellar fat pad alleviates persistent pain and articular cartilage degeneration in monoiodoacetic acid-induced rat arthritis model.2021
Author(s)
J-S An, K Tsuji, H Onuma, N Araya, M Isono, T Hoshino, K Inomata, J Hino, M Miyazato, H Hosoda, K Kangawa, Y Nakagawa, H Katagiri, K Miyatake, I Sekiya, T Muneta, H Koga.
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Journal Title
Osteoarthritis Cartilage.
Volume: 29
Pages: 380-388
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Knee laxity, lateral meniscus tear and distal femur morphology influence pivot shift test grade in ACL injury patients.2021
Author(s)
Weiding Cui, Yusuke Nakagawa, Hiroki Katagiri, Koji Otabe, Toshiyuki Ohara, Mikio Shioda, Yuji Kohno, Takashi Hoshino, Aritoshi Yoshihara, Ichiro Sekiya, Hideyuki Koga.
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Journal Title
Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc.
Volume: 29
Pages: 633-640
DOI
Peer Reviewed
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