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メダカを用いたin vivoイメージング技術を基盤とした骨折修復メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 13J07025
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional basic dentistry
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

武山 和弘  東京工業大学, 生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsメダカ / 骨折修復 / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / TGF beta / MMP / ライブイメージング / TGFbeta
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、骨折修復におけるTGFbの機能解析と活性化メカニズムの解析を行い、得られた研究成果をまとめ国際誌に投稿した。
1. TGFbシグナルの機能解析
TGFbは哺乳動物において3つのアイソフォームが報告され、それぞれが特異的な働きを持っていると考えられている。骨折修復においては、遺伝子発現解析によりtgfb-2とtgfb-3が重要であることが示唆されているが、その発現細胞や機能はわかっていない。メダカ骨折修復モデルにおいて、すべてのTGFbアイソフォームの発現をRNA in situ hybridizationによって解析したところ、骨形成領域でtgfb-2のみが発現することが明らかになった。薬剤によりTGFbシグナルの阻害実験から、TGFb-2は骨芽細胞の移動と分化、破骨細胞の分化に関与することが示唆された。
2. TGFb活性化メカニズムの解析
潜在型TGFbの活性化には、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)などのタンパク質分解酵素などが関与することが知られている。MMPのうちTGFb活性化に寄与すると知られているものについて、メダカ骨折修復モデルにおけるRNA in situ hybridizationによる遺伝子発現解析を行った。その結果、mmp-2とmt1-mmpがTGFbシグナル非依存的に骨形成領域で発現することが明らかになった。膜型MMPであるmt1-mmpは組織内在性MMP阻害因子2(TIMP-2)を介して、分泌型のMMP-2を活性化することが報告されている。骨形成領域においてtimp-2aおよびtimp-2bもまた高発現することから、MT1-MMPがTIMP-2と共同して位置特異的なmmp-2活性化に伴う局所的TGFb-2活性化を引き起こすことが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] TGFβ-2 signaling is essential for osteoblast migration and differentiation during fracture healing in medaka fish2016

    • Author(s)
      Takeyama K, Chatani M, Inohaya K, Kudo A.
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 86 Pages: 68-78

    • DOI

      10.1016/j.bone.2016.03.001

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-vivo imaging of the fracture healing in medaka revealed two types of osteoclasts before and after the callus formation by osteoblasts2014

    • Author(s)
      Takeyama K, Chatani M, Takano Y, Kudo A
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 394(2) Issue: 2 Pages: 294-304

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.08.007

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] TGFb signaling activated by MMP2 is essential for bone fracture healing2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Takeyama, Masahiro Chatani, Akira Kudo
    • Organizer
      9th European Zebrafish Meeting
    • Place of Presentation
      Oslo, Norway
    • Year and Date
      2015-06-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体内可視化技術を用いた新しい骨折修復研究2014

    • Author(s)
      武山和弘
    • Organizer
      第1回 旭化成学術シンポジウム
    • Place of Presentation
      TKP品川カンファレンスセンター, 東京都, 港区高輪
    • Year and Date
      2014-11-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] In-vivo imaging of the fracture healing in medaka revealed two types of osteoclasts before and after the callus formation by osteoblasts2014

    • Author(s)
      武山和弘、茶谷昌宏、高野吉郎、工藤明
    • Organizer
      第20回 日本小型魚類研究会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 芝共立キャンパス, 東京都, 港区芝公園
    • Year and Date
      2014-09-20 – 2014-09-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカ尾ヒレ骨折修復モデルのin vivo解析: TGFbによる骨折修復初期の破骨細胞と骨芽細胞の誘導2014

    • Author(s)
      武山和弘、茶谷昌宏、高野吉郎、工藤明
    • Organizer
      第32回 日本骨代謝学会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場, 大阪府, 北区中之島
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-07-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cyclooxygenase-2 signaling regulates osteoclast differentiation during fracture healing in medaka.2013

    • Author(s)
      武山和弘
    • Organizer
      第46回 日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of the new fracture healing model for live imaging2013

    • Author(s)
      武山和弘
    • Organizer
      第2回 国際情報生命夏の学校
    • Place of Presentation
      Imperial College London (United Kingdom)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Induction of osteoclasts and osteoblasts during fracture healing in medaka, Oryzias latipes2013

    • Author(s)
      武山和弘
    • Organizer
      第36回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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