2020 Fiscal Year Research-status Report
The interaction between Runx2 and Wnt Signaling regulates the osteoblastic differentiation and function.
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19K10056
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
永野 健一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (60834348)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Wnt Signaling / Runx2 / 骨芽細胞分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、骨芽細胞分化の必須因子であるRunx2と情報伝達系Wnt Signalingの古典的経路に着目し、これらの連関による分化と機能制御メカニズムの解明を目指すことである。2020年度においては、骨芽細胞特異的に遺伝子欠損を誘導できるCol1a1EGFP-Creマウスを利用し、古典的Wnt経路の必須因子であるβ-cateninを欠損させたマウス（以下、Col1EGFP;bCat cKOマウス）及びβ-catenin とRunx2を同時に欠損させたマウス（以下、Col1EGFP;Runx2;bCat dcKOマウス）を作出し、解析を行った。Col1EGFP;bCat cKOマウスに関しては、E16.5、E17.5及びP0における全骨格標本による比較及び8週齢における大腿骨標本を用いたMicro CTによる比較、脛骨標本を用いた組織学的解析を行った。また同時に、野生型マウス及びCol1EGFP;bCat cKOマウスより単離した頭蓋骨由来骨芽細胞を用いたin vitro解析を行った。in vivoおよびin vitroのいずれの解析を行った場合においてもCol1EGFP;bCat cKOマウスと野生型マウスとの差異が認められ、骨芽細胞による骨代謝維持機構におけるβ-catenin、および古典的Wnt経路の直接的な関与が示唆された。またCol1EGFP;Runx2;bCat dcKOマウスに関しては、E16.5及びP0における全骨格標本による比較、及び頭蓋骨由来骨芽細胞を用いたin vitro解析を行い、結果の解析、及び追加実験を継続中である。また同時に8週齢における大腿骨標本を用いたMicro CTによる比較、脛骨標本を用いた組織学的解析を継続している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019年度に行った飼育室移動、胚作製、個体復元によるマウスの繁殖、作出の遅れがあったため、2020年度はマウス繁殖数を当初の予定より増加し、効率的にマウスの作出を進め、解析を随時行った。その結果、Col1EGFP;bCat cKOマウスのin vivo解析およびin vitro解析を進めることができ、成果を得ることができた。これに並行してCol1EGFP;Runx2;bCat dcKOマウスの作出、及び解析を進めており、一定の結果は得られているが、Col1EGFP;bCat cKOマウスと比較すると解析に必要となるマウス数の確保に時間がかかっている。これは、2020年度のマウス交配の結果明らかとなったCol1EGFP;Runx2;bCat dcKOマウスの表現型から自身を交配に用いることが困難と示唆されるためである。このことからヘテロノックアウトマウスを交配に用いる必要が生じており、dcKOマウスを得られる確率は低くなるため、マウスの確保に遅れが生じている。以上の点から、2020年度の進捗状況としては、2019年度に生じたCol1EGFP;bCat cKOマウスの解析の遅れはほぼ解消できたものの、Col1EGFP;Runx2;bCat dcKOマウスの解析には依然として遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度はCol1EGFP;Runx2;bCat dcKOマウスの作出、および解析を効率的に行うため、Col1EGFP;bCat cKOマウスの作出に用いていたマウス飼育スペースを転用して繁殖を行い、必要なマウス数の確保を優先する。得られたマウスについては、in vivoおよびin vitroの実験を並行して行い、解析を進めていく。実験に必要となる試薬や機器は2019、2020年度中に購入、利用済であり、不足が生じた試薬等に関しては適宜追加購入を行う。2021年度は本研究計画の最終年度となる予定であり、当初の研究計画を達成するため、効率的に実験、解析を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
2019年度にマウスの飼育室移動に係る費用を支出するため、前倒し支払い請求を行い、2020年度および2021年度予算を減額したことから、2020年度は実験、解析に必要となる試薬等の購入を当初計画よりも少なく行っていた。また2020年度はマウス飼育数を増加させたことからその飼育に係る費用が予定より増額したが、一方でdcKOマウスの作出が当初の予定通りに進まなかったこともあり、トータルすると2020年度末としては未使用額が生じることとなった。2021年度は本研究計画の最終年度となる予定であることから、飼育に係る費用の算出および実験、解析に係る費用を精査、効率的に使用し、当初の研究計画の達成を目指す予定である。
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