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2023 Fiscal Year Research-status Report

テネイシンC・シンデカン4・フィブロネクチンの軟骨に対する作用とシグナル伝達機構

Research Project

Project/Area Number 20K09500
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

長谷川 正裕  三重大学, 医学系研究科, 准教授 (40308664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 恭子 (今中恭子)  三重大学, 医学系研究科, 教授 (00242967)
須藤 啓広  三重大学, 医学系研究科, 教授 (60196904)
吉田 利通  三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (80166959)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Keywords関節軟骨 / 変形性関節症 / テネイシンC / シンデカン4 / フィブロネクチン
Outline of Annual Research Achievements

膜貫通型ヘパラン硫酸プロテオグリカンであるシンデカン4は細胞外マトリックスであるテネイシンCやフィブロネクチンと結合することが知られている。関節軟骨において、シンデカン4、テネイシンC、フィブロネクチンがどのような作用があるか単独投与、複数投与による検討を行った。
人工膝関節置換術を受けた患者の組織から軟骨細胞を単離培養し、フィブロネクチンのペプチドであるFNIII14を添加した。なお、FNIII14はテネイシンCのドメインであるTNIIIA2に対して、拮抗作用を示す。FNIII14添加でβ1インテグリン活性が低下し、軟骨細胞増殖が抑制された。TUNEL assayでアポトーシスを示す陽性細胞の割合が上昇した。リアルタイムPCRにおいて、FNIII14添加でCOL2A1、ACAN、SOX9の発現が有意に減少し、TNF-α、IL-1βの発現が有意に上昇した。すなわち、フィブロネクチンのFNIII14単独投与では、軟骨細胞のβ1インテグリンの活性を低下させ、細胞増殖抑制とアポトーシスを誘導することを認めた。
シンデカン4、テネイシンC、フィブロネクチンの相互作用があるかどうかを評価した。シンデカン4とテネイシンCの相互作用は、軟骨変性抑制、修復に対しては良い結果が得られる可能性がある。一方、フィブロネクチンは軟骨のアポトーシスを誘導することより、シンデカン4とフィブロネクチンの両者を用いると、軟骨変性抑制、修復に対しては有用でない可能性が考えられる。人工膝関節置換術を受けた患者の組織から軟骨細胞を単離培養し、テネイシンCのドメインであるTNIIIA2とシンデカン4を同時投与した。軟骨細胞において、TNIIIA2投与によるⅡ型コラーゲンやアグリカンの発現促進効果は、シンデカン4追加による増強効果は認められていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

フィブロネクチンのペプチドであるFNIII14投与では、軟骨細胞のβ1インテグリンの活性を低下させ、軟骨細胞増殖抑制とアポトーシスを誘導することを認めた。しかし、シンデカン4、テネイシンC、フィブロネクチンの相互作用はまだ明らかでない。

Strategy for Future Research Activity

フィブロネクチン、FNIII14を関節内に投与して、軟骨変性が生じるか、in vivo実験を行う。
シンデカン4、テネイシンC、フィブロネクチンの相互作用について研究をすすめる。培養軟骨細胞に同時投与しても、相互作用は認められず、共培養システムを用いて、検討する。
シグナル伝達機構の解明も行う予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Role of Syndecan-4 in the Inhibition of Articular Cartilage Degeneration in Osteoarthritis2023

    • Author(s)
      Hattori Yoshio、Hasegawa Masahiro、Iino Takahiro、Imanaka-Yoshida Kyoko、Sudo Akihiro
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 11 Pages: 2257~2257

    • DOI

      10.3390/biomedicines11082257

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] FNIII14 has the potential to induce cellular senescence in chondrocytes2024

    • Author(s)
      Yohei Yamabe, Masahiro Hasegawa, Gai Kobayashi, Manabu Sasada, Fumio Fukai, Kyoko Imanaka-Yoshida, Akihiro Sudo
    • Organizer
      Orthopaedic Research Society 2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 軟骨細胞の細胞老化におけるFNⅢ14の役割2023

    • Author(s)
      山部陽平、長谷川正裕、西村文宏、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第51回 日本関節病学会学術集会
  • [Presentation] FNⅢ14は軟骨細胞の老化を介して 変形性関節症の発症に関与する2023

    • Author(s)
      山部陽平、長谷川正裕、西村文宏、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第55回 日本結合組織学会学術集会
  • [Presentation] FNⅢ14は軟骨細胞において細胞老化を促進し得る2023

    • Author(s)
      山部陽平、長谷川正裕、西村文宏、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] FNIII14は変性軟骨に存在し変形性関節症の病態に関与する2023

    • Author(s)
      西村文宏、長谷川正裕、山部陽平、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] FNIII14は変性した軟骨に存在しERK1/2を活性化して 変形性関節症の病態に関与する2023

    • Author(s)
      西村文宏、長谷川正裕、山部陽平、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第51回 日本関節病学会学術集会
  • [Presentation] 変性軟骨に存在するFNIII14は変形性関節症の病態に関与する2023

    • Author(s)
      西村文宏、長谷川正裕、山部陽平、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第55回 日本結合組織学会学術集会
  • [Presentation] FNIII14は変性軟骨で 変形性関節症の病態に関与する2023

    • Author(s)
      西村文宏、長谷川正裕、山部陽平、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第9回 MatriCellフォーラム
  • [Presentation] FNⅢ14は軟骨細胞の老化を促して変形性関節症の発症に関与する2023

    • Author(s)
      山部陽平、長谷川正裕、西村文宏、笹田学、 深井文雄、今中(吉田)恭子、須藤啓広
    • Organizer
      第9回 MatriCellフォーラム

URL: 

Published: 2024-12-25  

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