Investigation of novel therapeutic targets for osteoporosis targeting the epigenome

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18066
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Yanagihara Yuta 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 特定助教 (20865703)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Dnmt1 / 軟骨細胞 / エピジェネティクス / エネルギー代謝

Outline of Final Research Achievements

It is unclear whether the effect on chondrocyte differentiation is mediated with Uhrf1-specific or Dnmt1. Therefore, in this study, we analyzed the function of Dnmt1 in chondrocytes using limbs specific Dnmt1 deficient (Dnmt1ΔPrx1) mice with the aim of clarifying the roles of Uhrf1 and Dnmt1 in chondrocyte differentiation. Through this study, we found that Dnmt1-mediated appropriate maintenance of DNA methylation governs chondrocyte mineralization by regulating energy metabolism through both gene expression and metabolite supply. These findings suggested that DNA methylation maintenance mechanism plays a critical role in normal limb development.

Free Research Field

骨・軟骨

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形性関節症の発症者数は加齢に伴い増加し、我が国の40歳以上の有病率は男性で43%、女性では62%と超高齢社会の現代において罹患率の高い疾患である(Yoshimura, et al. JBMM. 2009)。現時点でのOA治療は治療効果が限定的であるヒアルロン酸関節内注射や手術療法がほとんどであり、健康寿命の延伸のためにも関節軟骨機能を維持・再生する有効な予防・治療法の開発が強く望まれている。本研究において軟骨細胞内のエネルギー代謝を制御することで、軟骨細胞の機能を調節できることを示した。この成果は、OA等の軟骨変性を呈する疾患の予防法の開発基盤となることが期待される。