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2008 Fiscal Year Final Research Report

Analysis of DNA methylation in the mesenchymal stem cells differentiating into bone and cartilage cells

Research Project

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Project/Area Number 19591753
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

EZURA Yoichi  Tokyo Medical and Dental University, 難治疾患研究所, 准教授 (50333456)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関矢 一郎  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (10345291)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) 関矢 一郎  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 准教授 (10345291)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Keywords間葉系幹細胞 / DNAメチル化 / エピジェネティクス / 軟骨細胞分化
Research Abstract

様々な組織に存在して多分化能を示す間葉系幹細胞のうち、滑膜由来細胞は特に高い軟骨分化能を示す。このような由来組織に基づく間葉系幹細胞の性質の相違には、潜在的にエピジェネティックな相違の関与が推定されるが、間葉系幹細胞のゲノムDNAメチル化レベルについて、これまでには十分に検討されていなかった。我々は本学附属病院における膝関節手術により同意を得て採取された滑膜由来間葉系幹細胞を用いて、軟骨細胞への分化誘導をペレット培養法により行い、その前後におけるゲノムDNAのメチル化状態を検討するため、選別された候補遺伝子プロモーター領域についてメチル化候補領域の推定をおこない、それぞれについてバイサルファイトシーケンス法による解析を行った。その結果、骨・軟骨系細胞への分化制御を中心的に担うRUNX2およびOSX遺伝子やSOX9遺伝子などのプロモーター配列中に存在する富CpG領域における低メチル化状態は、軟骨細胞への分化誘導を行なっても明らかな変動を示さず安定的に維持されていた。また軟骨細胞への分化誘導過程において大きく発現増加する遺伝子群と、反対にほぼ完全に発現が抑制される遺伝子群におけるプロモーター領域について解析した結果、大半の遺伝子について分化誘導前後におけるメチル化状態は変動することなく安定していたが、唯一SDF1 遺伝子の上流約1kbの領域については軟骨細胞分化後にメチル化レベルは減少して、遺伝子発現の抑制とは逆説的な変動を示すことが判明した。このようなメチル化レベルの相違は成人関節軟骨の層別の相違としても同定することができた。滑膜由来間葉系幹細胞の軟骨細胞分化の過程においてゲノムDNAのメチル化変動は稀な現象であり、エピジェネティックな制御は比較的安定的であることが示されたが、稀なメチル化変動領域は候補遺伝子領域アプローチ法によっても同定可能であることが示された。

  • Research Products

    (3 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Methylation status of CpG-islands in the promoter regions of signature genes during chondrogenesis of human synovium-derived mesenchymal stem cells.2009

    • Author(s)
      Ezura Y, Sekiya I, Koga H, Muneta T, Noda M
    • Journal Title

      Arthritis and Rheumatism 60

      Pages: 1416-1426

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒト滑膜由来間葉系幹細胞の軟骨細胞分化過程における主な遺伝子上流CpGアイランドのメチル化状態は定常的に維持される2008

    • Author(s)
      江面陽一, 関矢一郎, 宗田大, 野田政樹
    • Organizer
      第26回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2008-10-28
  • [Presentation] Epigenetic Status Monitored by DNA Methylation in the 5'-flanking Regions of CpG-rich Promoters are Stable during Chondrogenesis in Pellet Cultures of Pluripotent Human Mesenchymal Progenitor Cells2007

    • Author(s)
      江面陽一, 関矢一郎, 宗田大, 野田政樹
    • Organizer
      米国骨代謝学会
    • Place of Presentation
      ホノルル
    • Year and Date
      2007-09-18

URL: 

Published: 2010-06-10   Modified: 2012-09-07  

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