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脊椎骨軟骨における老化変性機構の分子生物学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 11671431
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関大阪大学

研究代表者

細野 昇 (2001)  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70238757)

米延 策雄 (1999-2000)  大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (50127320)

研究分担者 中瀬 尚長  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00283755)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード内軟骨性骨化 / 肥大軟骨細胞 / 細胞老化 / His-5 / 最終分化 / アポトーシス / p16^<INK4a> / Hic-5
研究概要

細胞老化における遺伝子発現変化が、変形性脊椎症の発症・進行に関与している可能性を検討した。ラット椎間板細胞を培養・継代し、細胞老化に至った細胞よりRNAの抽出を試みたが、ラットの細胞では細胞老化に至り分裂が完全に停止する時期がない。分裂速度が低下するクライシスの時期でのRNA抽出も試みたが、その判定は不確実なため、サブトラクション法による遺伝子発現量の差の検討は不可能であった。そこで、確実に分裂が停止し、細胞老化に至るヒト椎間板細胞で検討するため、手術時に得られた椎間板の線維輪細胞を培養・継代した。しかし、ヒト椎間板細胞の分裂速度はラットに比し遅く、研究期間内のRNA抽出は不可能であった。
次に、マウス頸椎症モデルを用いて脊柱変性に際して発現する遺伝子・蛋白の検討と、細胞増殖〜細胞死などの細胞動態を検討した。TUNEL法により検討したアポトーシスは、加齢と共に軟骨終板で発生しており、特に生後3〜6ヶ月で著明であった。頸椎症モデルでは軟骨終板におけるアポトーシス発生が、正常加齢に比して統計学的に有意に亢進していた。終板軟骨細胞数は加齢や頸椎症モデルで減少しており、アポトーシスが脊柱加齢変性の一要因であることが推察された。一方、PCNAの免疫染色で検討した細胞増殖は、頸椎症モデルにおける骨棘形成部で認められた。組織学的な軟骨増殖部の存在に一致した結果であった。さらにin situ hybridization法による遺伝子発現の検討では、隅角部の細胞周囲でGDF-5,BMP-6,BMPレセプターの発現が、骨棘形成の時期に応じて認められた。
また、ラットの線維輪及び髄核細胞を用いて若年群と老齢群における遺伝子発現を検討した。細胞増殖やプロテオグリカン合成に関連する遺伝子発現をRT-PCRにて検討すると、TGF-b, TGF-bレセプターI, IGF-Iレセプターについては、加齢に伴う遺伝子発現の減少が認められた。ともに、椎間板の組成が加齢と共に変化し、水分を失って変性する原因を示唆する結果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Ariga K.: "Relationship Between Apoptosis of Endplate Chondrocytes and Aging and Degeneration of the Intervertebral Disc"Spine. 26(22). 2414-2420 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ariga K.: "Localization of Cathepsin D, K and L in Degenerated Human Intervertebral Discs"Spine. 26(24). 2666-2672 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Meng W.: "Localization of cathepsins G and L in spontaneous resorption of intervertebral discs in a rat experimental model"J Musculoskel Neuron Interact. 2(2). 171-176 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okuda S.: "Mechanisms of age-related decline in insulin-like growth factor-1 dependent proteoglycan synthesis in rat intervertebral disc cells"Spine. 26(22). 2421-2426 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakase T.: "Distribution of genes for BMP-4,-6, GDF-5 and BMP receptors in the process of experimental spondylosis in mice"Journal of Neurosurgery. 94. 68-75 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okuda S.: "Age-dependent exprenfet of transforming growth factor β1(TGF-β1) and its receptors, and age-related stimulatory effect of TGF-β1 on proteoglycan synthesis in rat intervertebral discs"Journal of Musculoskeletal Research. 4(3). 151-159 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenta Ariga: "The Relationship Between Apoptosis of Endplate Chondrocytes and Aging and Degeneration of the Intervertebral Disc"Spine. 26 (22). 2414-2420 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenta Ariga: "Localization of athepsin D, K and L in Degenerated Human Intervertebral Discs"Spine. 26 (24). 2666-2672 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wenxiang Meng: "Localization of cathepsins G and L in spontaneous resorption of intervertebral discs in a rat experimental model"J. Musculoskek Neuron Interact.. 2 (2). 171-176 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin'ya Okuda: "Mechanisms of age-related decline in insulin-like growth factor-1 dependent proteoglycan synthesis in rat intervertebral disc cells"Spine. 26 (22). 2421-2426 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakase Takanobu: "Distribution of genes for bone morphogenetic protein-4, -6, growth differentiation factor-5, and bone morphogenetic protein receptors in the process of experimental spondylosis in mice"J. Neurosurg.. 94. 68-75 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin'ya Okuda: "Age-dependent expression of transforming growth factor β1 (TGF-β1) and its receptors, and age-related stimulatory effect of TGF-β1 on proteoglycan synthesis in rat intervertebral discs"Journal of Musculoskeletal Research. 4 (3). 151-159 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ariga K.: "The Relationship Between Apoptosis of Endplate Chondrocytes and Aging and Degeneration of the Intervertebral Disc"Spine. 26(22). 2414-2420 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ariga K.: "Localization of Cathepsin D, K and L in Degenerated Human Intervertebral Discs"Spine. 26(24). 2666-2672 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Meng W.: "Localization of cathepsins G and L in spontaneous resorption of intervertebral discs in a rat experimental model"J Musculoskel Neuron Interact. 2(2). 171-176 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okuda S.: "Mechanisms of age-related decline in insulin-like growth factor-1 dependent proteoglycan synthesis in rat intervertebral disc cells"Spine. 26(22). 2421-2426 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okuda S.: "Age-dependent expression of transforming growth factor β1(TGF-β1) and its receptors, and age-related stimulatory effect of TGF-β1 on proteoglycan synthesis in rat intervertebral discs"Journal of Musculoskeletal Research. 4(3). 151-159 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakase T.: "Distribution of genes for BMP-4,-6,GDF-5 and BMPreceptors in the process of experimental spondylosis in mice."Journal of Neurosurgery. 94(1). 68-75 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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