軟骨由来成分の摂取による糖鎖合成因子の発現変動について

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350153
• Research Institution: University of Niigata Prefecture
• Principal Investigator: 神山 伸 新潟県立大学, 人間生活学部, 准教授 (70525401)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 糖鎖 / コラーゲンペプチド / 軟骨 / 関節炎 / グリコサミノグリカン

Outline of Annual Research Achievements

軟骨前駆細胞株としてATDC5細胞を用い、軟骨細胞への初期分化、後期分化への移行期、後期分化のそれぞれの段階において、コラーゲンペプチドの存在が軟骨分化に与える影響を、シリウスレッド染色を用いたコラーゲン量の測定と、アルシャンブルー染色によるプロテオグリカン量の測定、アリザリンレッド染色によるカルシウム沈着量の測定により評価した。また、分化マーカー遺伝子と、軟骨細胞基質および糖鎖合成関連遺伝子群の発現状態を、リアルタイムPCRを用いた定量的RT-PCR法により解析した。その結果、コラーゲン由来のジペプチドは初期軟骨分化から後期軟骨分化への移行を促進し、それにより軟骨形成を促進する可能性が示された。
また、前年度の研究でコラーゲン誘導性関節炎モデルマウスではI型コラーゲンペプチドあるいはそれを構成するアミノ酸の投与により逆に関節炎が悪化する現象がみられたことから、関節リウマチモデルであるSKGマウスを用いてコラーゲンペプチドの摂取がリウマチ関節炎に及ぼす影響について検討した。その結果、リウマチ関節炎発症動物においては、軟骨の分化・成熟が抑制され、軟骨の分解と炎症が亢進していたが、コラーゲンペプチド投与の明確な効果は認められなかった。ただし、今回投与したコラーゲンペプチドはニワトリ足I型コラーゲン由来であり、コラーゲンペプチドの投与は軟骨形成促進よりも炎症軽減作用の方で効果が大きい可能性が示唆されたことから、今後は軟骨構成成分であるII型コラーゲン由来ペプチドを用いてその効果について検討する必要があると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

軟骨前駆細胞株であるATDC細胞を用いて、コラーゲン由来ジペプチドによる軟骨細胞への分化促進効果について検討することにより、コラーゲン由来のジペプチドが軟骨細胞の初期分化を促進するとともに、初期軟骨分化から後期軟骨分化への移行を促進することにより軟骨形成を促進する可能性を示した。
さらに、関節炎モデル動物として、コラーゲン誘導性関節炎マウスと、関節リウマチ自然発症動物であるSKGマウスを用いて、コラーゲンペプチドの摂取が関節炎に及ぼす影響について検討した。これらの検討により、細胞と個体レベルの両方を用いてコラーゲンペプチドの効果を検討している。ただし、コラーゲンペプチド摂取による効果については明確ではなく、コラーゲン誘導性関節炎マウスではコラーゲンペプチドあるいはそれを構成するアミノ酸の摂取により関節炎を悪化させる可能性も示されたことから、その有効性についてはさらに詳細に検討する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

最終年度では、軟骨構成成分としてコラーゲンとグルコサミンを中心に、炎症とそれに関与する糖鎖への影響について中心に検討する。前年度に引き続き関節リウマチ自然発症動物であるSKGマウスを用いて、II型コラーゲン由来コラーゲンペプチド及びグルコサミン摂取が関節リウマチに及ぼす効果について比較検討する。

Causes of Carryover

I型コラーゲン由来ペプチドについては有効性が明確ではないため、軟骨を構成するII型コラーゲン由来のペプチドについても検討する必要がある。

Expenditure Plan for Carryover Budget

引き続き関節炎自然発症モデルマウスを用い、II型コラーゲン由来ペプチド及びグルコサミンの有効性を比較検討する。