2022 Fiscal Year Research-status Report
Role of endogenous parathyroid hormone-related protein (PTHrP) in finger formation.
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22K16781
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
下出 孟史 近畿大学, 医学部, 講師 (30716486)
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2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | PTHrP / PTH / 骨格形成 / 手指形成 / 骨芽細胞 / 間葉系幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、副甲状腺ホルモン(PTH)と構造が類似し、PTHと共通の受容体(PTH/PTHrP受容体:PTHR1)を介して作用する副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTHrP)の骨格、手指形成における役割を検討している。
PTHrPとPTHR1、またその双方を、幼若骨芽細胞、成熟骨芽細胞、間葉系幹細胞特異的にノックアウトしたマウスを作製し、骨形成系細胞の異なる分化段階におけるPTHrPの役割を検討している。また、リガンド、受容体、双方をノックアウトした3種のマウスを比較することにより、リガンドとして作用するPTHrPのN末端部の機能だけでなく、受容体を介さない作用を持つ可能性のある、PTHrPの中間領域＋C末端の機能についても検討している。
2022年度は、『成熟骨芽細胞特異的』PTHrP欠損マウス（PthrpOB-/-)、PTHR1欠損マウス（Pthr1OB-/-）、PTHrP+PTHR1欠損マウス(PthrpOB-/-;Pthr1OB-/-)の3種の解析を行い、Pthr1OB-/-マウスとPthrpOB-/-;Pthr1OB-/-マウスは、野生型マウスと比較して体格が小さく、大腿骨長の有意な短縮を認めることがわかった。一方で、『幼若骨芽細胞特異的』PTHrP遺伝子欠損マウス(Pthrpob-/-)、PTHR1欠損マウス(Pthr1ob-/-）、PTHrP+PTHR1欠損マウス(Pthrpob-/-;Pthr1ob-/-)の表現型の解析においては、3種のいずれのマウスも、野生型マウスより体格が小さく、大腿骨長の有意な短縮を認めた。これにより、成熟骨芽細胞におけるPTHR1のリガンドは、Osterix陽性幼若骨芽細胞に由来し、パラクリンにより作用する可能性が示唆された。なお、成熟/幼若骨芽細胞特異的にPTHrPやPTHR1を欠損させた6種のマウスにおいて、手指の形成異常は認めなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者は前所属先において間葉系幹細胞特異的にPTHrPを欠損させたマウスを作製し、手指形成における興味深い表現型を確認している。本研究では、前所属先から同マウスの譲渡を受け、研究を行う計画であったが、COVID-19パンデミックの影響等により計画が遅れ、2022年度末に凍結保存精子の搬入が完了した状況である。現在、凍結保存精子から生体の作製を行っているが、目的の遺伝子をホモザイガスにコンディショナルノックアウトしたマウスを得るためにはさらなる期間を要する。2022年度は、前所属先において採取したサンプルを元に解析を行っていた状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、PTHrP、PTHR1、PTHrPとPTHR1を間葉系幹細胞特異的にコンディショナルノックアウトした3種のマウスを作製し、形態学的、組織学的解析を行う予定である。また、これら3種のマウスの手指において網羅的遺伝子解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
2022年度の予算の大部分は、前所属先からの遺伝子組換えマウスの凍結保存精子輸入ならびに、凍結保存精子からのIVFによる生体作製や繁殖に係るものであった。凍結保存精子の輸入は、COVID-19パンデミックの影響等により、計画より進行が遅れた。輸入は2022年度末に完了し、現在研究を進めている。2023年度分として請求した助成金については、2022年度に計画していた使用計画に基づき使用する計画である。
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