2019 Fiscal Year Research-status Report
Fracture treatment intervention targeting Wnt10a
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19K09587
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
王 克ヨン 産業医科大学, 教育研究支援施設, 准教授 (30369053)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨再生 / 創傷治癒 / 骨髄移植 / Wnt10A |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨折治癒の過程は、炎症期を経て、仮骨形成期、リモデリング期へと移行する。各段階で一連の生物学的反応が生じており、その詳細なメカニズムは未だ明らかではない。我々は、Wnt10a が線維芽細胞の増殖因子であり、主に骨膜の修復や骨膜性仮骨の形成において重要な役割があると考えている。本研究の目的は、骨折治癒過程においてWnt10a がどのような役割を担っているのか明らかにすることである。我々は、Wnt10a 遺伝子を全身性にノックアウト（KO）したマウスを作成することに成功した。本研究は我々がWnt10a KOマウスを用いて以下 の検証を行う。
検証１）骨折モデルを用いて骨折治癒過程における Wnt10a KOマウスの表現型 を形態学的・組織学的に評価する。
検証２）骨折修復部位特異的な発現遺伝子の解析を検討し、骨折治癒過程におけるWnt10a の役割を評価する。
検証３）Wnt10a が骨折治癒過程において重要な役割を担っているとしたら、その補充により、骨折治癒は改善・促進することが予想される。検証１と２の結果を踏まえて検討する。
今年度（2019年度）は検証１）骨折治癒過程における Wnt10a の役割（形態学・組織学的な評価） と検証２）骨折治癒過程における Wnt10a の役割（修復部位特異的な発現遺伝子の解析） の一部を行った。WT群に比しKO群では、海綿骨領域における静のパラメーターであるBV/TV・Tb.N・Conn.Dが低値、Tb.Spが高値を示し、海綿骨量減少の所見であった。一方、動的パラメーターであるMARやBFR/BSは有意に低値であり、骨形成能低下の所見であった。骨髄内脂肪量も明らかに減少しており、KO群の骨髄細胞における、Col1a1、Osteocalcin、PPARγのmRNA発現が低値であった。Wnt10a遺伝子欠損により、生体内では骨再生能が低下して海綿骨量も減少していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度予定計画は達成している。我々はマウス（WTとWnt10a-KO）を全身麻酔し、大腿骨骨幹部にドリルで径1.0 mm の穴をあける。術後定期的に骨折部位を動物用micro;CTで撮影して骨修復過程の経時的変化を3次元的に定量化して形態学的に観察し、また、屠殺したマウスの大腿骨の組織標本を作成した。HE染色を用いて組織学的に骨折部の評価を行った。骨折時に認められる線維芽細胞の増殖が、Wnt10a KO マウスでは抑制されているため、骨膜修復遅延と仮骨形成不全を確認した。また、骨髄移植法を用いて、骨再生・修復に関与する細胞が骨髄由来の細胞であり、さらに、これらの細胞がWnt10Aを産生し、骨折の修復を促進する事も確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、予定した計画を進行する。2020年度：骨折治癒過程における Wnt10a の役割（再生・修復部位特異的な発現遺伝子の解析）。Wnt10a KO マウスでは、骨膜修復遅延や仮骨形成不全を認め、Wnt10aは、骨膜の修復や仮骨の形成に対して重要な役割があるのは証明され、実際に骨膜や仮骨に限定した発現遺伝子の解析を行う。Laser microdissection法による骨折修復部位の組織を回収し、特異的な発現遺伝子の解析を検討する。
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| Causes of Carryover |
理由：試薬の購入とマウス購入金額が予定額より安くなっており、予算から270975円が余った。
使用計画：2020年度の研究物品費として利用する。
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