ＣＣＮファミリー間のネットワーク形成による筋肉内異所性骨化の分子機構の解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23592732
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 西田 崇 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (30322233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 滝川 正春 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (20112063) ; 久保田 聡 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (90221936) ; 服部 高子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00228488) ; 青山 絵理子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (10432650)
• Keywords: CCN2/CTGF / 筋芽細胞の増殖 / 筋芽細胞の分化 / BMP2 / 異所性骨化

Research Abstract

最終年度に当たる今年度はこれまで得られた研究成果をより詳細に検討することを目的とした。
1. マウス筋芽細胞株C2C12を用いて経時的なTNFaによるCCN2の産生誘導を調べた結果、TNFa刺激後3時間及び6時間ではCCN2の産生量に影響は見られなかったが、刺激後24時間及び48時間でCCN2の産生量の増加が見られた。2. CCN2発現プラスミドを遺伝子導入して、CCN2を強制発現させたC2C12細胞は対象群と比較して核内増殖抗原(PCNA)の産生量の増加が見られた。3. C2C12細胞に組換えCCN2タンパク質(rCCN2)を添加し、MyoDの産生量を調べた結果、rCCN2添加によって用量依存的に増加した。一方、rCCN2刺激5日後ではMyogeninの産生量は逆に減少した。4. CCN2欠損マウスから単離した筋芽細胞を用いて筋芽細胞分化における影響を解析した結果、筋管形成の抑制と筋芽細胞の分化マーカー遺伝子の発現量の減少が見られた。5. BMP2とCCN2をマウス初代筋芽細胞及びC2C12細胞に共存刺激すると、BMP2単独刺激によって上昇したOsterixの遺伝子発現レベルは低下したが、アルカリホスファターゼ(ALP)活性はほとんど影響が見られなかった。
これまで筋組織におけるCCN2の作用は筋分化を抑制し線維形成を引き起こす病的側面だけが強調されてきたが、本研究課題の研究期間全体を通じて、CCN2は筋芽細胞の細胞増殖を促進すると共に、筋芽細胞の初期分化を促進する重要な生理的な役割があることを明らかにした。また、CCN2はBMP2によって誘導される骨芽細胞の初期マーカーであるALPには影響を与えず、後期分化マーカーであるOsterixの遺伝子発現レベルの抑制に関わっていると考えられたが、より詳細な解析が今後の研究課題である。

Research Products

• [Journal Article] The regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarthritis models in vivo. (2014)
  • Author(s): Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T. and Takigawa, M.
  • Journal Title: Bone, 59:180-188, 2014. Volume: 59 Pages: 180-188
  • DOI: 10.1016/j.bone.2013.11.010. Epub 2013 Nov 20.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential expression of vascular endothelial growth factor in high- and low- metastasis cell lines of salivary gland adenoid cystic carcinoma. (2014)
  • Author(s): Kondo, S., Mukudai, Y., Soga, D., Nishida, T., Takigawa, M. and Shirota, T.
  • Journal Title: Anticancer Res., 2014, in press. Volume: 34 Pages: 671-677
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel chondrogenic and chondroprotective effects of the natural compound harmine. (2013)
  • Author(s): Hara, E. S., Ono, M., Kubota, S., Sonoyama, W., Oida, Y., Hattori, T., Nishida, T., Furumatsu, T., Ozaki, T., Takigawa, M. and Kuboki, T
  • Journal Title: Biochimie Volume: 95 Pages: 347-381
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2012.10.016. Epub 2012 Oct 29.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-fibrotic effect of CCN3 accompanied by altered gene expression profile of the CCN family. (2013)
  • Author(s): Abd El Kader, T., Kubota, S., Janune, D., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Perbal, B., Kuboki, T. and Takigawa, M.
  • Journal Title: J. Cell Commun. Signal. Volume: 7 Pages: 11-18
  • DOI: 10.1007/s12079-012-0180-4. Epub 2012 Oct 14.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impaired glycolytic metabolism causes chondrocyte hypertrophy-like changes via promotion of phospho-Smad1/5/8 translocation into nucleus. (2013)
  • Author(s): Nishida, T., Kubota, S., Aoyama, E. and Takigawa, M.
  • Journal Title: Osteoarthritis Cartilage, Volume: 21 Pages: 770-709
  • DOI: 10.1016/j.joca.2013.01.013. Epub 2013 Feb 4.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of CCN1 via the 3’-untranslated region. (2013)
  • Author(s): Nakagawa, Y., Minato, M., Sumiyoshi, K., Maeda, A., Hara, C., Murase, Y., Nishida, T., Kubota, S. and Takigawa, M.:
  • Journal Title: J. Cell Commun. Signal., 7, 207-217, 2013. Volume: 7 Pages: 207-217
  • DOI: 10.1007/s12079-013-0202-x. Epub 2013 May 16.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CCN2 as a novel molecule supporting energy metabolism of chondrocytes. (2013)
  • Author(s): Maeda-Uematsu, A., Kubota, S., Kawaki, H., Kawata, K., Miyake, Y., Hattori, T., Nishida, T., Moritani, N., Lyons, K. M., Iida, S. and Takigawa, M.
  • Journal Title: J. Cell Biochem., 2013, in press. Volume: 115 Pages: 854-865
  • DOI: 10.1002/jcb.24728.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 軟骨細胞のエネルギー代謝におけるCCN2の役割。 (2014)
  • Author(s): 前田 彩、久保田聡、川木晴美、河田かずみ、三宅由晃、服部高子、西田 崇、森谷徳文、Karen M Lyons、飯田征二、滝川正春
  • Organizer: 第27回日本軟骨代謝学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20140228-20140301
• [Presentation] Fibroblast growth factor-1が軟骨代謝に及ぼす多彩な影響。 (2014)
  • Author(s): Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、古松毅之、青山絵理子、窪木拓男、滝川正春
  • Organizer: 第27回日本軟骨代謝学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20140228-20140301
• [Presentation] 軟骨細胞における低出力超音波(LIPUS)とROCK阻害剤によるCCN2の相加的産生。 (2014)
  • Author(s): 西田 崇、久保田聡、青山絵理子、山中信康、Karen M Lyons、滝川正春
  • Organizer: 第27回日本軟骨代謝学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20140228-20140301
• [Presentation] CCN2とRab14 GTPaseの相互作用が軟骨細胞の小胞輸送に及ぼす役割 (2013)
  • Author(s): 星島光博, 服部高子, 青山絵理子, 西田崇, 滝川正春
  • Organizer: 第36回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20131203-20131206
• [Presentation] 炎症・組織再生を制御する CCN1 の 3’ 非翻訳領域を介した遺伝子発現調節。 (2013)
  • Author(s): 村瀬友里香、仲川洋介、湊 雅直、前田 彩、原 規子、住吉 久美、西田 崇、佐々木朗、久保田聡、滝川正春
  • Organizer: 第 34 回岡山歯学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20131027-20131027
• [Presentation] CCN2/CTGFとRab14 GTPaseの相互作用が軟骨細胞の小胞輸送に及ぼす役割 (2013)
  • Author(s): 星島光博, 服部高子, 青山絵理子, 西田 崇, 滝川正春
  • Organizer: 第 34 回岡山歯学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20131027-20131027
• [Presentation] CCN3の抗線維化効果に伴うCCNファミリー遺伝子発現プロファイルの変化。 (2013)
  • Author(s): Janune Danilo、Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、服部高子、青山絵理子、窪木拓男、滝川正春
  • Organizer: 第 34 回岡山歯学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20131027-20131027
• [Presentation] Roles of CCN2 and CCN3 in skeletogenesis. (2013)
  • Author(s): Takigawa, M., Kubota, S., Hattori, T., Nishida, T., Apyama, E., Tomita, N., Itoh, S., Janune, D., Hoshijima, M.
  • Organizer: Seventh International Workishop on the CCN Family of Genes
  • Place of Presentation: Nice, France
  • Year and Date: 20131016-20131019
• [Presentation] The novel role of CCN2 as a regeratory factor in RANK/RANKL/OPG system. (2013)
  • Author(s): Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Kawaki, H., Takigawa, M.
  • Organizer: Seventh International Workishop on the CCN Family of Genes
  • Place of Presentation: Nice, France
  • Year and Date: 20131016-20131019
• [Presentation] CCN2 inhibits BMP2-induced heterotopic ossification. (2013)
  • Author(s): Nishida, T.
  • Organizer: Okayama Univ.-Harvard Univ.-Helsinki Univ.-NUS- Calcified Tissue Joint Seminar
  • Place of Presentation: Okayama, Japan
  • Year and Date: 20130924-20130924
• [Presentation] Anti-fibrotic role of CCN3 through regulation of CCN family genes. (2013)
  • Author(s): Abd El Kdaer, T., Kubota, S., Janune, D., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Perbal, B., Takigawa, M.
  • Organizer: The third international symposium of medical-dental-pharmaceutical education and research in Okayama
  • Place of Presentation: Okayama, Japan
  • Year and Date: 20130922-20130923
• [Presentation] Molecular mechanism of CCN2-induced osteoclastogenesis. (2013)
  • Author(s): Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Takigawa, M.
  • Organizer: The third international symposium of medical-dental-pharmaceutical education and research in Okayama
  • Place of Presentation: Okayama, Japan
  • Year and Date: 20130922-20130923
• [Presentation] メトロボミクスとインタラミクスが描き出すCCN2の新たな機能。 (2013)
  • Author(s): 久保田聡、前田 彩、西田 崇、滝川正春：
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
  • Invited
• [Presentation] 軟骨細胞におけるCCN2発現及び産生量に与える低出力性超音波(LIPUS)の効果。 (2013)
  • Author(s): 西田 崇、久保田聡、青山絵理子、山中信康、滝川正春
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会、サテライトシンポジウム4
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] CCN2は軟骨細胞のエネルギー代謝に重要である。 (2013)
  • Author(s): 前田 彩、久保田聡、川木晴美、河田かずみ、三宅由晃、服部高子、西田 崇、森谷徳文、飯田征二、滝川正春
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会、サテライトシンポジウム9
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] 炎症・組織再生を制御する CCN1 の 3’ 非翻訳領域を介した遺伝子発現調節。 (2013)
  • Author(s): 村瀬友里香、久保田聡、前田 彩、原 規子、住吉久美、西田 崇、佐々木朗、滝川正春
  • Organizer: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] Identification of Rab14 GTPase as a CCN2/CTGF binding protein and the role of this interaction in vesicle trafficking in chondrocytes. (2013)
  • Author(s): 星島光博, 服部高子, 青山絵理子, 西田崇, 山城隆, 滝川正春
  • Organizer: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] マウス筋芽細胞においてCCN2はBMP2による骨芽細胞様変化を抑制する。 (2013)
  • Author(s): 西田 崇、久保田聡、Janune Danilo、滝川正春
  • Organizer: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] 軟骨細胞と変形性関節症モデルを用いたCCN2各モジュールの組織再生効果の評価 (2013)
  • Author(s): Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、服部高子、青山絵理子、Janune Danilo、窪木拓男、滝川正春
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] CCN3の抗線維化効果に伴うCCNファミリー遺伝子発現プロファイルの変化 (2013)
  • Author(s): Janune Danilo、Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、服部高子、青山絵理子、窪木拓男、滝川正春
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130920-20130922
• [Presentation] Essential role of CCN2 that supports the basal energy metabolism in chondrocytes． (2013)
  • Author(s): Maeda, A., Kubota, S., Miyake, Y., Kawata, K., Hattori, T., Nishida, T., Norifumi Moritani, N., Kawaki, H., Lyons, K. M., Iida, S., Takigawa, M.
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20130911-20130913
• [Presentation] Molecular mechanism of CCN2-induced osteoclastogenesis. (2013)
  • Author(s): Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Takigawa M.
  • Organizer: The 38th FEBS Congress
  • Place of Presentation: St. Petersburg, Russia
  • Year and Date: 20130706-20130711
• [Presentation] 軟骨細胞のエネルギー代謝におけるCCN2の役割。 (2013)
  • Author(s): 前田 彩、久保田聡、三宅由晃、河田かずみ、西田 崇、服部高子、森谷徳文、川木晴美、Karen M Lyons、飯田征二、滝川正春
  • Organizer: 第4回骨バイオサイエンス研究会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130629-20130629
• [Presentation] CCN2 enhances osteoclastogenesis via its direct bindings to RANK and OPG. (2013)
  • Author(s): Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Takigawa, M.
  • Organizer: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 20130528-20130601
• [Presentation] CCN2 is up-regulated in cultured chondrocytes treated with low-intensity plused ultrasound (LIPUS). (2013)
  • Author(s): Nishida, T., Kubota, S., Aoyama, E., Yamanaka, N., Takigawa, M.
  • Organizer: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 20130528-20130601
• [Presentation] Crucial role of CCN2 in energy metabolism in chondrocytes. (2013)
  • Author(s): Maeda, A., Kubota, S., Miyake, Y., Kawata, K., Hattori, T., Nishida, T., Moritani, N., Kawaki, H., Lyons, K., Iida, S., Takigawa, M.
  • Organizer: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 20130528-20130601
• [Presentation] Identification and characterization of chondrocytic fibroblast growth factor 1 as a molecular counterpart of CCN family member 2. (2013)
  • Author(s): Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Furumatsu, T., Kuboki, T., Takigawa, M.
  • Organizer: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 20130528-20130601