2023 Fiscal Year Annual Research Report
プロテオームとミネラロームのイメージングを用いたMMP-2による再生骨成熟の解析
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21K09825
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
笹野 泰之 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30196191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Yang MuChen 東北大学, 歯学研究科, 助教 (50886447)
鈴木 治 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948)
矢尾 育子 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (60399681)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | MMP-2欠損マウス / 脛骨 / 骨密度 / マイクロX線CT / エネルギー分散型X線分析 / 破骨細胞 / 下顎頭 / 骨髄腔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者等の研究グループで繁殖をしたMMP-2遺伝子欠損マウス（KO）を研究に利用した。生後７週齢および２５週齢において野生型マウス（WT）との間で脛骨の石灰化と組織構造を比較検討した。石灰化については、骨幹部皮質骨の骨密度をマイクロX線CTで、またリン酸カルシウムを構成する元素を走査電子顕微鏡によるエネルギー分散型X線分析（SEM-EDX）で解析した。組織構造については、組織切片をヘマトキシリン・エオジンまたはアルシアン・ブルーで染色して検討した。さらに、生後１０、２２および５０週齢において、KOおよびWTの下顎頭の組織構造を免疫組織化学で検討した。
MMP-2欠損マウスおよび野生型マウスを安楽死させ、下肢骨を4％パラホルムアルデヒドまたは2％グルタールアルデヒド-2％グルタールアルデヒドで固定した。固定した下肢骨（脛骨）の試料について、マイクロX線CTとSEM-EDXによる元素分析で検討した。一部の試料は10%EDTAで脱灰し、パラフィン包埋試料とし、パラフィン切片はヘマトキシリンーエオジンまたはアルシアン・ブルーで染色した。また、下顎頭については、摘出後、4％パラホルムアルデヒドで固定し、10%EDTAまたはMorse solutionで脱灰してパラフィンに包埋し、MMP-9およびカテプシンKに対する免疫組織化学で検討した。
脛骨骨幹部の骨密度はKOでWTより低い傾向が認められたが、カルシウムやリンの元素の分布や濃度に両者の間で違いは見られなかった。組織学的検討では、KOで皮質骨が薄く、また、骨髄腔に面する骨面の凹凸が顕著であった。また、下顎頭の試料では骨組織における骨髄腔は特に生後５０週齢のKOで顕著で、MMP-9およびカテプシンK陽性の破骨細胞が特徴的に認められた。
MMP-2が骨における石灰化と組織構築に役割を担うことが示唆された
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