| 研究課題/領域番号 |
21K09815
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57010:常態系口腔科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
服部 高子 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (00228488)
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| 研究分担者 |
久保田 聡 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (90221936)
西田 崇 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (30322233)
高江洲 かずみ (河田かずみ) 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (10457228)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | CCN3 / 変形性股関節症 / 軟骨組織 / 初代股関節培養細胞 / Mankin Score / CCN3トランスジェニックマウス / aggrecan neo-epitope / メカニカルストレス / CCN family member 3 / 加齢 / 老化 / SASP / 細胞周期停止因子 / p21プロモータ活性 / 変形性関節症 / CCN3tgマウス / CCN3/NOV / 細胞周期 / 軟骨 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
変形性関節症の発症機構には軟骨組織における細胞老化の関与が知られている一方で、軟骨細胞の「老化を制御」する分子機構は全く明らかでない。申請者らは、軟骨組織の発生・分化・再生過程における多様な生理機能を持つCellular Communication Network Factor(CCN)ファミリー遺伝子のうち、CCN3について①CCN3は軟骨細胞老化マーカーである、②CCN3は不可逆的な細胞周期の停止を誘導する、軟骨細胞老化促進因子であるとの知見を得た。さらに我々は本研究で加齢におけるCCN3の誘導機構、また、CCN3による細胞周期停止機構を明らかにすることで、関節軟骨の老化機構の解明、さらに老化を制御することを試み、健康寿命の延伸への応用を目指す。
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| 研究実績の概要 |
変形性股関節症(OA)の発症要因としてあげられる加齢、荷重およびCCN3の発現と軟骨組織の変性との関連を、大腿骨頭軟骨組織を用いて解析することを目的として以下の結果を得た。①OAによる人工関節置換手術（OA群）と大腿骨頭骨折（正常群）によって得られた患者由来の大腿骨頭から荷重部と非荷重部を分取し、遺伝子発現を組織より直接、また初代培養軟骨細胞より調べたところ、荷重、非荷重に関わらずOA群でOA関連因子やCCN3 mRNAの有意な上昇を認めた。組織より直接回収したRNA, 初代培養した細胞より回収したRNA共に荷重部、非荷重部の間に遺伝子発現の有意差は認められなかった。②RNAを回収した領域と隣接した領域を組織解析用に回収し、軟骨組織の変性をSafranin O-Mankin scoreで評価した。OA群と正常群の比較には、年齢に有意差がないことを確認し、それぞれの群の中で年齢とMankin scoreの相関がないことを確認した。③CCN3およびOAマーカーとなるaggrecan neo-epitopeの免疫染色により組織への蓄積を比較したところ、OA群で荷重部、非加重部ともに著しい陽性細胞の増加を確認した。④CCN3遺伝子の発現とその近傍組織のMankin scoreに正の相関が観察された。正常群でもCCN3発現の高い組織のMankin Scoreは比較的高かった。⑤軟骨組織にCCN3を過剰発現させたトランスジェニックマウス(Tg)を作製し、股関節および弱荷重関節として肩関節のX線解析、培養軟骨細胞のRNA解析、組織の免疫染色を行なったところ、CCN3 Tgの大腿骨頭および肩関節では早期より関節変性を認め、大腿骨頭初代培養軟骨細胞で、Ccn3とOA関連マーカーの有意な遺伝子発現上昇を観察し、aggrecan neo-epitopeの組織への蓄積を免疫染色で観察した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究は本来計画した実験に加えて、CCN3の過剰発現が変形性関節症の発症や重症化に関与しているか言及したもので、当研究の加齢とCCN3の発現上昇の関連性に加え、CCN3の発現と変形性股関節症の有無、さらには重症度との有意な相関があること、一方でOAの発症と年齢やメカニカルストレスとには相関がないことを明らかにし、国際情報誌に発信した。さらには、既にRNA-Seqを行なって網羅的遺伝発現の解析を行なっており、本来計画していた研究の進捗にも遅れがないと考えられることから、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度においてもRNA-Seqの解析結果をもとに加齢によって誘導される因子とCCN3の発現との検証、および変形性関節症の発症とCCN3の発現との検証を引き続き進めていく予定である。
得られた研究成果は時間をおかず国際情報誌に発表する予定である。
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