2014 Fiscal Year Research-status Report
牽引力による縫合間葉系幹細胞分化のCTGFとOdz3による分子制御機構の解明
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26463084
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
竹下 信郎 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50431515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千田 透子 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (40647947)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 縫合 / メカニカルストレス / 血管形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、牽引力に対する縫合の分子生物学的反応の解明を目的とする。我々は、牽引力に対する縫合の初期反応である血管形成とその後の骨形成において、縫合間葉系幹細胞から血管内皮細胞および骨芽細胞への分化が促されると仮説を立て、その分子制御メカニズムの解析を行ってきた。マウス頭蓋縫合への牽引力負荷モデルにおいて、牽引力負荷後3時間の矢状縫合では、VEGF発現の上昇に加えて、 HIF-1α, および各種血管マーカーの発現亢進が認められた。加えて、牽引力負荷後12時間において牽引力はコラーゲン発現を減少し、一方MMP発現は亢進したことから、血管内皮細胞のrecruitmentのために細胞外基質が分解されたことが示唆される。これらの結果により、牽引力が付加された縫合における血管形成の分子学的根拠が、in vivoにおいて初めて示された。次に我々は、牽引力により誘導される縫合での血管形成の分子制御メカニズムの解析を行った。これまでの我々の研究から、牽引力による縫合でのCTGF発現亢進は、VEGF発現を促すことが明らかとなっており、CTGFが牽引力による縫合での血管形成を制御する重要な因子と考えられた。そこで我々は、CTGFの縫合における発現を促す分子の解明を目指した。その結果、牽引力に対する縫合の初期反応において、ERK1/2の活性化が認められた。一方、ERK1/2の阻害剤であるU0126は、牽引力によるCTGF発現を部分的に抑制した。これらの結果から、牽引力による縫合でのCTGF発現亢進は、少なくとも部分的にERK1/2によって制御されることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
縫合間葉系幹細胞の培養条件の至適化が、当初計画より長期化しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
縫合において牽引力により誘導される血管形成の分子制御メカニズムの解析をさらに進めるとともに、牽引力が縫合間葉系幹細胞動態に及ぼす影響の解析を行う。
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| Causes of Carryover |
マウスを用いたin vivo実験を、平成２７年度も継続して行うため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
マウスの矢状縫合に牽引力を負荷し、各種組織学的および分子生物学的解析を行うために、実験動物と試薬の購入を平成２７年度に行う。
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[Journal Article] Compressive Force-Produced CCN2 Induces Osteocyte Apoptosis Through ERK1/2 Pathway2014
Author(s)
Hoshi K, Kawaki H, Takahashi I, Takeshita N, Seiryu M, Murshid SA, Masuda T, Anada T, Kato R, Kitaura H, Suzuki O, Takano-Yamamoto
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Journal Title
J Bone Miner Res
Volume: 29
Pages: 1244-1257
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Tensile force induces vascular formation during the early biomechanical response of cranial sutures via ROCK2, CTGF, and ERK1/2 dependent mechanisms2014
Author(s)
Nobuo Takeshita, Masakazu Hasegawa, Kiyo Sasaki, Daisuke Seki, Shunro Miyashita, Ikuko Takano, Yuki Miyajima, Teruko Takano-Yamamoto
Organizer
ASBMR 2014 Annual Meeting
Place of Presentation
Houston, Texas, USA
Year and Date
2014-09-12 – 2014-09-15
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[Presentation] Tensile force induces vascular formation during the early biomechanical response of cranial sutures via ROCK2, CTGF, and ERK1/2 dependent mechanisms2014
Author(s)
Nobuo Takeshita, Masakazu Hasegawa, Kiyo Sasaki, Daisuke Seki, Shunro Miyashita, Ikuko Takano, Yuki Miyajima, Teruko Takano-Yamamoto
Organizer
9th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
Place of Presentation
Zao, Miyagi
Year and Date
2014-08-26 – 2014-08-27
