2020 Fiscal Year Research-status Report
ホメオティック遺伝子HoxBの骨形成における機能解析
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20K09502
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
名井 陽 大阪大学, 医学部附属病院, 教授 (10263261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 清志 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50645570) [Withdrawn]
宮本 諭 大阪大学, 医学系研究科, 特任研究員 (40239439)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 骨芽細胞分化 / Homeotic遺伝子 / Hoxb5 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨芽細胞の分化誘導系におけるHoxB遺伝子群の発現変化やその意義についてはこれまで明らかにされていないので、本年度のin-vitro実験系において、骨芽細胞分化におけるHoxB遺伝子群の発現について確認を行った。骨芽細胞様細胞であるMC3T3E1細胞に骨分化をおこない、RT-PCRにおいてHoxb5遺伝子の発現について確認したところ、Hoxb5遺伝子は骨分化早期で一時的に発現を認め、AlpやRunx2,Osterixなどの骨分化関連遺伝子の発現と相関していた。
Hoxb5遺伝子が骨芽細胞分化に関連する可能性があると考え、siRNAを用いてHoxb5遺伝子のKnock downさせAlp活性やアリザリン染色による石灰化への影響を確認した。MC3T3E1細胞、間葉細胞株であるC3H10T1/2細胞においてsiRNAによるHoxb5遺伝子のKnockdownを行い、骨分化誘導後のAlp活性、アリザリン染色・定量についてコントロール群と比較を行った。Knockdownを行った群では骨分化誘導後のAlp活性の上昇がコントロール群に比べ
有意に低下し、アリザリン染色・定量による石灰化評価においても有意に石灰化が抑制されることが確認された。
C3H10T1/2細胞におけるqPCR評価においてもHoxb5のKnockdownを行った群においてはコントロール群に比べ骨分化関連遺伝子の有意な発現低下が確認された。これらの結果よりHoxb5遺伝子は骨芽細胞分化に関連する可能性があると考えられた。
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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
計画通り実験を行い成果が得られていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitro実験においては、さらに新たな細胞種の導入を検討し、引き続きsiRNAにより特定のHoxb5遺伝子の発現抑制を行い、骨分化に関連するシグナルとの関連について解析を進める。
CRISPR/Cas9によるHoxb5遺伝子の欠失、過剰発現を行い、機能解析を進めて骨分化・骨形成を制御する新規制御因子を同定する。
in vivo実験においては、マウス大腿骨骨折モデルを作成し、先に特定したHoxb5および関連遺伝子について、化骨形成時に出現する細胞群の免疫組織学評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
学会がオンライン開催となり国内旅費が不要となったことから、その額を、次年度の計画の中でin vitro実験で使用する細胞種を増やしてより詳細な発現解析、シグナリング解析を行うことに使用することとしたため。
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