2015 Fiscal Year Research-status Report
生活習慣病関連遺伝子、Elovl6が骨軟骨発達異常を来すメカニズムの解明
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26560393
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| Research Institution | Sagami Women's University |
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Principal Investigator |
嶋田 昌子 相模女子大学, 公私立大学の部局等, 教授 (30637369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島野 仁 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20251241)
松坂 賢 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (70400679)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生活習慣病 / 骨軟骨代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生活習慣病と、関節症や骨粗鬆症といった骨・軟骨組織の病気の相関が近年、臨床研究により明らかにされてきたが、その病態のメカニズムはまだ、十分に解明されていない。本研究は、生活習慣病と有意の相関がみられる遺伝子である脂肪酸伸長酵素 “Elovl6” を欠損したマウスにおいて胎生期の成長板・骨の発達に異常がみられる、という我々の最近の知見に基づき、その詳細な表現型の検討と作用メカニズムの解明を行うことを研究目的とした。
平成26年度は、普通食下においてElovl6欠損マウスの胎生期の骨・成長板の各発達段階での表現型を検討した。1) 成長過程のモニター: E15.5からE18.5までの胎児と新生児の成長、patterningの異常を体重の変化、whole skeletal 染色などにより解析した。2) 軟骨細胞の増殖とアポトーシスの評価: 骨、軟骨細胞の増殖に関しては、BrdUを母体あるいは新生マウスに注射し、２時間後に殺戮。E15.5, E18.5, 生直後の脛骨の連続パラフィン切片を作成し、BrdUのとりこみで細胞の増殖を評価した。TUNEL染色で成長板での軟骨細胞のアポトーシスを評価した。3) 軟骨細胞の分化の評価。軟骨細胞の肥大の始まるE14.5および、軟骨から骨への置換がほぼ完了する生直後の脛骨の組織標本において、ISH の手法を用いて検討した。4) 破骨細胞の数をTRAP遺伝子の発現と染色で解析した。5) 新生マウスの肋軟骨から初代軟骨細胞を一晩培養し、翌日、軟骨細胞からRNAを精製して、マイクロアレイ解析を行い、Elovl6の標的遺伝子を検討した。
平成27年度は、6) マイクロアレイの解析から選定した軟骨細胞関連標的遺伝子の成長板での遺伝子発現を初代軟骨細胞によりreal-time qPCRで確認した。Elovl6の欠損で最も上昇したのはCollagenXa1で、この発現上昇の原因として、Foxa2/3とMef2cの発現上昇を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Elovl6欠損マウスは脛骨の成長板で増殖軟骨細胞層が軽度薄く、肥大軟骨細胞層が増大している表現型を呈した。そのメカニズムの解明にあたって初代軟骨細胞を用いてマイクロアレイ解析をおこなった。欠損マウスの表現型に合致してCollagenXa1遺伝子発現の顕著な増加を観察し、その背景となる機序を解明している。これまでに、脂肪代謝に重要な転写因子Foxa2/3, Mef2cの遺伝子発現のElovl6欠損、およびノックダウン細胞での増加と、Foxa2の軟骨細胞の核内局在が増加していることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Elovl6欠損マウスは増殖軟骨細胞層が軽度薄く、肥大軟骨細胞層が増大していた。この表現型に合致してCollagenXa1遺伝子の顕著な増加を観察し、その背景となる機序を現在解明している。これまでに、脂肪代謝に重要な転写因子Foxa2/3, Mef2cの遺伝子発現の増加と、Foxa2の核内局在が増加していることを見出した。現在、Mef2cの発現上昇をきたすメカニズムについても検討していく予定である。その他、Ihhシグナル伝達系がパルミチン酸修飾をうけることによる機能の変化についてもマウスの増殖/肥大軟骨細胞層の変化に関与している一要素としての可能性を考え検討を行ってく方針である。
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| Causes of Carryover |
2015年３月に相模女子大学の新５号棟へ研究室、実験室が移動となり、新たな研究環境の立ち上げに予定より時間を要した。また、学部のカリキュラム改定に伴う新しい科目の担当など、平成27年度は前年度よりも授業のコマ数が増え、教育業務で多忙となった結果、研究遂行に想定以上に時間を要したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
やや遅れは呈したものの、現在、初期の研究成果の報告のために英文雑誌へ投稿し、査読結果からreviseのための準備をおこなっている段階である。先に記載した内容で、追加実験、学会発表に向けてのデーターの収集、および論文掲載費などとして、ここに生じた次年度研究費使用額を本年度有効に使用する予定にしている。
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[Presentation] The role of Elovl6 in bone and cartilage2015
Author(s)
Manami Kikuchi, Masako Shimada, Takashi Matsuzaka, Kiyoaki Ishii, Yoshimi Nakagawa, Hitoshi Shimano
Organizer
Tsukuba Global Science Week
Place of Presentation
Tsukuba, Ibaraki
Year and Date
2015-09-28 – 2015-09-30
Int'l Joint Research
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