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前駆細胞からの軟骨分化誘導実験系での網羅的遺伝子発現解析と、その組織修復への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16390436
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関大阪市立大学 (2006-2007)
信州大学 (2004-2005)

研究代表者

脇谷 滋之  大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 准教授 (70243243)

研究分担者 高橋 淳  信州大学, 医学部, 講獅 (60345741)
清水 富永  信州大学, 医学部, 講師 (40283270)
谷上 信  藤井記念研究所, 所長
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
12,740千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 540千円)
2007年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2004年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード未分化間葉系細胞 / 軟骨分化促進因子 / KLF9 / 関節軟骨修復 / 軟骨分化促進 / 転写因子 / 遺伝子解析 / 軟骨分化 / 遺伝子発現 / 超音波遺伝子導入 / 骨形成因子
研究概要

平成18年度までの研究で、diffusion chamberに前駆細胞と骨形成因子を入れラット皮下に移植し軟骨を形成する実験系における遺伝子発現をgeneChipにより解析し、早期から発現の上昇している遺伝子を同定した。さらに、これらの上昇した遺伝子の中から転写因子に注目し19個の遺伝子を候補遺伝子として選出した。これらの遺伝子のsiRNAによる発現抑制により軟骨基質分子であるアグリカンの発現を抑える作用の強い遺伝子を5個選出した。
平成19年度は、これらの遺伝子を強制発現することにより軟骨分化を促進するかを検証した。上記の5個の中で、抑制すると最も軟骨基質発現が押さえられたKLF9を候補とした。未分化間葉系細胞株C3H10T1/2細胞に、リポフェクション法でklf9遺伝子導入した。導入によりKlf9の発現上昇を確認した。こられの細胞におけるSox 9発現上昇を調べたが、上昇は確認できなかった。軟骨基質であるアグリカンmRNA発現は、PCRでの増幅自体が、導入の有無にかかわらず認められなかった。従って、KLF9を強制発現しても未分化間葉系細胞の軟骨を促進しなかった。KLF9は共役する因子を必要とする可能性が示唆され、今後、他の因子と一緒に強制発現させるなどの研究を行う必要がある。
我々は、人の軟骨欠損修復に骨髄間葉系細胞移植が有効であることを報告したが、さらに良好な修復を得るためには、間葉系細胞の軟骨への分化を促進させて移植する必要がある。これまでに我々は骨髄間葉系細胞にCDMP-1遺伝子を導入して移植すると骨軟骨欠損修復は促進されることを家兎の実験系で明らかにしたが、十分な効果はなかった。より強力に軟骨へ分化させる遺伝子が明らかになれば、それらを導入した細胞を移植することにより、さらに良好な軟骨修復が得られる可能性が高い

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Repair of articular cartilage defects in the patello-femoral joint with autologous bone marrow mesenchymal cell transplantation:three case reports involving 9 defects in 5 knees2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      J Tissue Engineering Regenerative Medicine 1

      ページ: 74-79

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High inoculation cell density could accelerate the different iation of human bone marrow mesenchymal stem cells to chondrocyte cells2007

    • 著者名/発表者名
      Takagi M, Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng 103

      ページ: 98-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of gene expression in synovirm of patients with osteoarthritis using a random sequencing method2007

    • 著者名/発表者名
      Okabe T, Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      Acta Orthop 78

      ページ: 687-692

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serum keratan sulfate is a promising marker of early articular cartilage breakdown2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      Rheumatology(Oxford) 46

      ページ: 1652-1656

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repair of articular cartilage defects in the patello-femoral joint with autologous bone marrow mesenchymal cell transplantation: three case reports involving 9 defects in 5 knees2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani, S., et. al.
    • 雑誌名

      J Tissue Engineering Regenerative Medicine 1

      ページ: 74-79

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High inoculation cell density could accelerate the differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells to chondrocyte cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Takagi, M., et. al.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng 103

      ページ: 98-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of gene expression in synovium of patients with osteoarth!itis using a random sequencing method2007

    • 著者名/発表者名
      Okabe, T., et. al.
    • 雑誌名

      Acta Orthop 78

      ページ: 687-692

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Serum keratan sulfate is a promising marker of early articular cartilage breakdown2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani, S., et. al.
    • 雑誌名

      Rheumatology (Oxford) 46

      ページ: 1652-1656

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Repair of articular cartilage defects in the patello-femoral joint with autologous bone marrow mesenchymal cell transplantation:three case reports involving 9 defects in 5 knees.2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      J Tissue Engineering Regenerative Medicine 1

      ページ: 74-79

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High inoculation cell density could accelerate the differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells to chondr ocyte cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Takagi M, Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng 103

      ページ: 98-100

    • NAID

      110006164023

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of gene expression in synovium of patients with osteoarthritis using a random sequencing method.2007

    • 著者名/発表者名
      Okabe T, Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      Acta Orthop 78

      ページ: 687-692

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serum keratan sulfate is a promising marker of early articular cartilage breakdown.2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S, et. al.
    • 雑誌名

      Rheumatology(Oxford) 46

      ページ: 1652-1656

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Co-ordinate expression of BMP-2, BMP receptors and Noggin in normal mouse spine.2006

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Nakaya H, Saito N, Wakitani S
    • 雑誌名

      J Clinical Neuroscience 13

      ページ: 250-256

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microbubble-enhanced ultrasound exposure promotes uptake of methotrexate into synovial cells and enhanced anti-inflammatory effects in rabbit antigen-induced arthritic knees.2005

    • 著者名/発表者名
      Nakaya H, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 52

      ページ: 2559-2566

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Low dose fibroblast growth factor-2 (FGF-2) enhanced bone morphogenetic protein (BMP-2) induced ectopic bone formation in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, et al.
    • 雑誌名

      Bone 36

      ページ: 399-407

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression profiles and functional analyses of Wnt-related genes in human joint disorders.2005

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, et al.
    • 雑誌名

      Am J Pathol 167

      ページ: 97-105

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of bone morphogenetic protein-2 and diffusion chambers to engineer cartilage tissue for the repair of defects in articular cartilage.2005

    • 著者名/発表者名
      Nawata S, et al.
    • 雑誌名

      Arthritis and Rheumatism 52

      ページ: 155-163

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Gene expression in synovium of patients with osteoarthritis using random sequencing method.

    • 著者名/発表者名
      Okabe T, Ohmori Y, Tanigami A, Hishigaki H, Suzuki Y, Sugano S, Kawaguchi A, Nakaya H, Wakitani S
    • 雑誌名

      Acta Orthop In press

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Repair of articular cartilage defects in the patello-femoral joint with autologous bone marrow mesenchymal cell transplantation : three case reports involving 9 defects in 5 knees.

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S, Nawata M, Tensho K, Okabe Y, Machida H, Ohgushi H
    • 雑誌名

      J Tissue Engineering Regenerative Medicine In press

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Cartilage repair with bone marrow mesenchymal cells-its preparation and clinical use2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S.
    • 学会等名
      2007 Bioengineering for Cell Therapy. Ajou Cell Therapy Center
    • 発表場所
      Ajjou University,in Suwan,Korea
    • 年月日
      2007-03-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cartilage repair with bone marrow mesenchymal cells -its preparation and clinical use-2007

    • 著者名/発表者名
      Wakitani, S
    • 学会等名
      2007 Bioengineering for Cell Therapy. Ajou Cell Therapy Center
    • 発表場所
      Suwan, Korea
    • 年月日
      2007-03-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Bone marrow transplantation2006

    • 著者名/発表者名
      Wakitani S, Ohgushi H, Machida H, Nakaya H, Murakami N, Yamasaki H, Kato H, Kawaguchi A, Okabe T, Tensho K
    • 出版者
      Autologous culture expanded bone marrow stromal cell transplantation for cartilage repair.
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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