2016 Fiscal Year Research-status Report
生理的低酸素環境の再現による軟骨細胞のストレス応答機構の究明
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26462312
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
新井 祐志 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50347449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 俊一 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20178031)
中川 周士 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30643382)
土田 真嗣 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10719834)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 軟骨 / 低酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，低酸素環境における関節軟骨および軟骨細胞のストレス応答機構をanabolicな作用を軸に解析し，OAに対する新たな保存療法の道を開くことである．平成28年度は，ラット関節軟骨を採取、単離し，1%および20%の酸素環境下で培養を行った．さらに，OAに対する関節内注射薬として広く使用されている高分子ヒアルロン酸を添加し酸素濃度による関節軟骨のanabolic効果の変化を解析した．低酸素環境において関節軟骨のanabolic効果は促進された．また、外因性ヒアルロン酸のレセプターであるCD44は低酸素環境下で定常酸素環境下よりm-RNAレベルでも、タンパクレベルでも優位に上昇していた。次にHIF-1αを抑制することで低酸素環境下でのCD44の発現上昇は抑制された。このことから低酸素環境下で発現が上昇するHIF-1αにより、細胞膜タンパクであり、ヒアルロン酸レセプターであるCD44の発現が上昇する。その後産生されたCD44にヒアルロン酸が結合することにより細胞に対するanabolic効果が加速するという系が存在するのではないかと考えられる。今回の結果から軟骨細胞の代謝において低酸素環境は大変重要な因子であり、今回のヒアルロン酸のように定常酸素下と低酸素環境下では薬理動態が異なる薬物がある可能性がある。また、これまでわれわれが研究してきた物理刺激に関しても、低酸素環境では異なる代謝経路が働いている可能性があり、今後解析を続ける。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一時低酸素インキュベーターの故障により研究が滞った時期があり、１年間研究を延長し、低酸素環境と定常酸素環境で変化する代謝について解析を続ける。
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| Strategy for Future Research Activity |
低酸素環境と定常酸素環境で変化する代謝について解析を続ける。薬物に加え、他の物理刺激についても発現変化があるかの確認を行う。
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| Causes of Carryover |
低酸素インキュベーターの故障があり、修理期間により実験が滞った時期があったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試薬などの購入に充てる予定である．
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[Journal Article] Hypoxia Potentiates Anabolic Effects of Exogenous Hyaluronic Acid in Rat Articular Cartilage2016
Author(s)
Shohei Ichimaru, Shuji Nakagawa, Yuji Arai, Tsunao Kishida, Masaharu Shin-Ya, Kuniaki Honjo, Shinji Tsuchida, Hiroaki Inoue, Hiroyoshi Fujiwara, Seiji Shimomura, Osam Mazda and Toshikazu Kubo
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Journal Title
International Journal of Molecular Science
Volume: 17,7
Pages: e-pub
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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