2014 Fiscal Year Annual Research Report
Bach1により制御される関節軟骨保護機構の解明とZFPによる新規治療法の開発
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25670651
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
味八木 茂 広島大学, 大学病院, 講師 (10392490)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 義雄 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究員 (20415657)
中佐 智幸 広島大学, 大学病院, 病院助教 (60467769)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / 酸化ストレス / 軟骨 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変形性関節症（OA）の発症には加齢、メカニカルストレス、酸化ストレスなど様々な要素が関与している。抗酸化酵素であるヘムオキシゲナーゼ－１（HO-1）は、活性酸素の蓄積を阻害して酸化ストレスを軽減し、細胞保護作用に働くことが知られており、これまでに様々な疾患における病態の進行に対して治療効果が示されてきた。しかし、OAにおけるその役割は明らかになっていない。BTB and CNC homology 1(Bach1) はHO-1遺伝子などの転写抑制因子であることが知られている。そこで、26年度も引き続きBach1欠損（KO）マウスを用いて、OA発症機構について解析した。マイクロアレーによる遺伝子発現解析の結果、Bach1 KOマウスにおける関節軟骨細胞のHO-1は、野生型マウスと比べて発現差が2倍以上かつ発現レベル高い遺伝子の最上位であった。そして、HO-1は野生型マウスにおいて加齢とともに関節軟骨においてその発現を減少するが、Bach1 KOマウスでは22ヶ月齢の老齢マウスにおいても、関節軟骨におけるHO-1の発現は野生型に比べて有意に発現を維持していた。また、老齢マウスにおいて野生型に比べBach1 KOマウスでは体重増加を抑制していた。膝関節組織のOA病態評価は、22ヶ月齢までの自然加齢マウスおよび靭帯切除によるOA誘導モデルの2つのモデルを用いて行った。加齢モデル、OAモデルともにBach1 KOマウスでは、有意に軟骨破壊・変性を抑制しており、オートファジー活性とSOD2の発現が有意に増加していた。HO-1のノックダウン実験により軟骨細胞においてHO-1はSOD2の発現を制御していた。さらに、酸化ストレス負荷によるアポトーシスの誘導は、Bach1 KOマウスの軟骨細胞では抑制され、それはHO-1に依存していることが明らかとなった。以上の結果より、Bach1 KOマウスでは、HO-1や SOD2の発現を維持することで抗酸化作用を維持し、OAの進行を抑制することが明らかとなり、現在論文を投稿中である。
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