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ヘッジホッグ蛋白の硬組織誘導および修復因子としての実用化の試み

研究課題

研究課題/領域番号 09557145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関大阪大学

研究代表者

岩本 資己  大阪大学, 歯学部, 講師 (80203644)

研究分担者 樋口 義信  中外製薬株式会社, 研究員
山口 朗  長崎大学, 歯学部, 教授 (00142430)
岩本 容泰  大阪大学, 歯学部, 講師 (30223431)
中島 和久  大阪大学, 歯学部, 助手 (90252692)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1997年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
キーワードヘッジホッグ / 軟骨原性細胞 / 骨原性細胞 / BMP / 硬組織修復 / 軟骨前駆細胞 / 軟骨形成 / 肢芽 / BMP-2 / 骨格形成 / 軟骨細胞 / 骨芽細胞 / 硬組織
研究概要

ヘッジホッグ(hedgehog;hh)ファミリーは、形態形成の鍵として注目されている一群の蛋白因子である。骨格形成においてもShh(Sonic hedgehog)およびIhh(Indian hedgehog)の間接的関与が報告されている。Shhは前後軸決定因子としてだけでなく、BMP、FGFを介して軟骨原基の形成速度調節にかかわることが明らかになっている。また、Ihhは肥大軟骨細胞層で発現し、PTHrpを介して軟骨細胞の石灰化を抑制することにより、長管骨の伸張速度を調節していることが示唆されている。本研究においては1)硬組織形成におけるヘッジホッグ蛋白質の作用機構を解析し、その生理学的意義の解明を行うとともに、2)ヘッジホッグ蛋白の硬組織修復因子としての実用化を検討した。
その結果、Shhのリコンビナント標品(rShh-N)単独では軟骨・骨の形成はほとんど誘導されないが、BMP-2と同時に投与すると異所性軟骨性骨化が誘導されることが判明した。さらに、その作用はBMP-2単独と比較して強力であった。また、硬組織欠損修復作用についても、rShh-N単独では作用は非常に弱いが、BMP-2の作用を著明に増強することが判明した。一方、rShh-Nは軟骨前駆細胞に直接作用し、その分化を促進すること、また、その作用はBMP-2の存在により強力に促進されることが判明した。つまり、rshh-NはBMP-2と共同して、軟骨原性および骨原性細胞の分化を促進し、異所性内軟骨性骨化の誘導を行うことが明らかになった。IhhもShh-Nと同様の作用を保持していた。
以上の結果は、ヘッジホッグ蛋白はBMPとの併用により、硬組織修復因子となる可能性を示唆する。また、骨格発生において、ヘッジホッグ蛋白はBMPなどの因子と共同で、軟骨前駆細胞の分化を制御していることも示唆された。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] N. Kinto: "Fibroblasts expression Sonic hedgehog induce osteoblast differentiation and ectopic bone formation"FEBS Lett.. 404. 319-323 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Enomoto-Iwamoto: "Involvement of a5b1 integrin in matrix interactions and prolifelation of chondrocytes"J. Bone. Miner. Res.. 12. 1124-1132 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nakamura: "Induction of osteogenic differentiation by hedgehog proteins"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 237. 465-469 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Enomoto-Iwamoto: "Bone Morphogenetic Protein Signaling Is Required for Maintenance of Differentiated Phenotype, Control of Proliferation and Hypertrophy in"J. Cell Biol.. 140. 409-418 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Jikko: "The role of hepatocyte growth factor in growth plate cartilage"J. Bone. Miner. Metab.. 16. 170-177 (1999)

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  • [文献書誌] K. Imanaka-Yoshida: "Vinculin, talin, integrin a6b1 and laminin can serve as components of attachment complex mediating contraction force transmission from cardiomyocytes to extracellular matrix"Cell Motil Cytoskel. 42. 1-11 (1999)

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  • [文献書誌] Yagami. K.: "Matrix GLA protein is a developmental regulator of chondrocyte mineralization and, when constitutively expressed, blocks endochondral and intramembranous ossification in the limb"J. Cell Biol.. 147. 1097-1108 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Actions of Hedgehog Proteins on skeletal cells"Crit. Rev. Oral. Biol. Med.. 10. 477-486 (1999)

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  • [文献書誌] 岩本容泰: "軟骨形成におけるヘッジホッグの役割"ホルモンと臨床. 46. 193-199 (1998)

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  • [文献書誌] 岩本容泰: "肢芽形態形成におけるアポトーシス"THE BONE. 13. 89-93 (1999)

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  • [文献書誌] N. Kinto: "Fibroblasts expression Sonic hedgehog induce osteoblast differentiation and ectopic bone formation."FEBS Lett.. 404. 319-323 (1997)

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  • [文献書誌] M. Enomoto-Iwamoto: "Involvement of α5β1 integrin in matrix interactions and proliferation of chondrocytes."J. Bone Miner. Res.. 12. 1124-1132 (1997)

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  • [文献書誌] T. Nakamura: "Induction of osteogenic differentiation by hedgehog proteins."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 237. 465-469 (1997)

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  • [文献書誌] M. Enomoto-Iwamoto: "Bone morphogenetic protein signaling is required for maintenance of differentiated phenotype, control of proliferation and hypertrophy in chondrocytes."J. Cell Biol.. 140. 409-418 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Jikko: "The role of hepatocyte growth factor in growth plate cartilage."J. Bone Miner. Metab.. 16. 170-177 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Imanaka-Yoshida: "Vinculin, talin, integrin a6b1 and laminin can serve as components of attachment complex mediating contraction force transmission from cardiomyocytes to extracellular matrix."Cell Motil Cytoskel.. 42. 1-11 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagami, K.: "Matrix GLA protein is a developmental regulator of chondrocyte mineralization and, when constitutively expressed, blocks endochondral and intramembranous ossification in the limb."J. Cell Biol.. 147. 1097-1108 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Enomoto, H.: "Cbfa-1 is a positive regulatory factor in chondrocyte maturation."J. Biol. Chem.. (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Actions of Hedgehog Proteins on skeletal cells."Crit. Rev. Oral. Biol. Med.. 10. 477-486 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "The role of hedgehog in cartilage formation. (in Japanese)"Hormone and Clinic. 46. 193-199 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Apoptosis in limb morphogenesis."THE BONE. 13. 89-93 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Enomoto-Iwamoto: "Development and regeneration of cartilage. (in Japaneses)"JIKKEN IGAKU. (in press).

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Jikko: "The role of hepatocyte growth factor in growth plate cartilage"J. Bone Miner. Metab.. 16. 170-177 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Imanaka-Yoshida: "Vinculin,talin, integrin a6b1 laminin can serve as components of at attachment complex mediating contraction force transmission from cardiomyocytes to extracellular matrix"Cell Motil Cytoskel.. 42. 1-11 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yagami, K.: "Matrix GLA protein is a developmental regulator of chondrocyte mineralization and, when constitutively expressed, blocks endochondral and intramembranous ossification in the limb"J. Cell Biol.. 147. 1097-1108 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Actions of Hedgehog Proteins on skeletal cells"Crit. Rev. Oral. Biol. Med.,. 10. 1097-1108 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Enomoto, H.: "Cbfa-1 is a positive regulatory factor in chondrocyte maturation"J. Biol. Chem.. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 岩本資己: "軟骨の発生と再生"実験医学. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kinto,N.: "Fibroblasts expressing sonic hedgehog induce osteoblast differentiation and ectopic bone formation" FEBS Lett.404. 319-323 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,T.: "Induction of osteogenic differentiation by hedgehog proteins." Biochem.Biophys.Res.Commun.237. 465-469 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Enomoto-Iwamoto,M.: "Bone morphogenetic protein signalling is required for maintenance of differentiated phenotype,control of proliferation and hypertrophy in chondrocytes." J.Cell Biol.140. 409-418 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 岩本容泰: "軟骨形成におけるヘッジホッグの役割" ホルモンと臨床. 46. 193-199 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Jikko,A.: "The role of hepatocyte growth factor in growth plate cartilage" J.Bone Miner.Metab.16. 170-177 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Iwamoto,M.: "Actions of hedgehog proteins on skeketal cells" Critic.Rev.Oral Biol.Med.(in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kinto,N.et al.: "Fibroblasts expressing Sonic hedgehog induce osteobrast differentiation and ectopic bone formation" FEBS Letters. 404. 319-323 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,T.et al.: "Induction of osteogenic Differention by Hedgehog proteins." Biochem Biophys.Res.Commun.237. 465-469 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Enomoto-Iwamoto: "Bone-Morphogenetrc Protein signaling is required for Maintenance of Differentiated phenotype, Contral of Prolifera Uon and Hypertroply in Chond rocy Tes." J.Cell Biol.140. 409-418 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 岩本容泰: "軟骨形成におけるヘッジホッグの役割" ホルモンと臨床. 46(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 金藤直樹: "骨芽細胞の分化におけるSonic hedge hogの役割" 日本骨代謝学会誌. 15. 160-166 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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