2015 Fiscal Year Annual Research Report
変形性膝関節症に関連する滑膜の力学的負荷応答機序におけるパールカンの機能
Project/Area Number |
26861213
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Research Institution | Juntendo University |
Principal Investigator |
二見 一平 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (30722516)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 変形性膝関節症 / 滑膜 / 軟骨分化 / パールカン / 骨棘 / 力学負荷応答 / 間葉系細胞 |
Outline of Annual Research Achievements |
変形性膝関節症の骨棘形成に、関節軟骨辺縁近傍の滑膜に発現するヘパラン硫酸プロテオグリカンであるパールカンが必須であること、滑膜細胞が力学的負荷に応答することを我々これまでに示してきた。本研究ではパールカンが滑膜の力学負荷応答機序にどのように関与するか否かをin vitroにて検証することを目的として実験を行った。 平成26年は我々が確立したマウス滑膜細胞培養条件を用い、マウス滑膜間葉系細胞(mSMCs)の力学的負荷に対する応答能および増殖能におけるパールカンの機能を解析した。パールカンの欠損は胎生致死のため、関節内では軟骨のみにパールカンが発現し滑膜には発現しないマウス(Hspg2-/-Tg)と同腹の対照マウス(WT)より滑膜を採取し実験に使用した。 パールカン欠損滑膜と対照滑膜に程度を変えてストレッチ刺激をかけ至適強度を決定した。至適強度は5%, 0.5Hzであり、その強度での2群間の増殖能に差はなかった。 平成27年度は上記mSMCsを、3次元培養を用いてTGF-βを加えた軟骨誘導培地にてmSMCsを軟骨分化誘導し、mRNAおよびタンパク質の発現を解析した。 軟骨分化誘導後, Hspg2-/-Tg・mSMCsではSox9,Sox5,Col2a1,PPARγのmRNAの発現は、いずれも対照mSMCsに比べ有意に低下した。このHspg2-/-Tg・mSMCsにパールカンを添加して軟骨分化させると、Sox9の発現は濃度依存的に回復した。次に、シグナル経路をタンパク質レベルで解析すると、Hspg2-/-Tg・mSMCsではTGF-βによるSmad2/3およびp38 MAPKのリン酸化が対照mSMCsと比較して有意に低下していた。 以上から、パールカンは伸展による力学的負荷におけるmSMCsの増殖に影響を与えなかった。また、パールカンはTGF-βによるSmad2/3およびp38MAPKを介したmSMCsの軟骨分化に促進的に作用しており, mSMCsの軟骨分化誘導過程を制御している可能性が示唆された.
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Research Products
(2 results)
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[Presentation] The mechanism of perlecan in the chondrogenic differentiation from synovial mesenchymal cells2016
Author(s)
Mayuko Kinoshita, Haruka Kaneko, Muneaki Ishijima, Ryo Sadatsuki, Ippei Futami, Shinnosuke Hada, Hitoshi Arita, Jun Shiozawa, Eri Hirasawa-Arikawa, Yoshihiko Yamada, Kazuo Kaneko
Organizer
OARSI 2016
Place of Presentation
アムステルダム
Year and Date
2016-03-31 – 2016-04-03
Int'l Joint Research
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