| 研究課題/領域番号 |
21K09827
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
高畑 佳史 大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (60635845)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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 | 骨格形成 / 発生 / Runx2 / 細胞分化 / 軟骨 / 骨形成 / 転写因子 / 軟骨分化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
間葉系幹細胞は、自己複製能と骨、軟骨、脂肪、骨格筋、腱や靱帯などへの多分可能を有する体性幹細胞である。間葉系幹細胞から、各種骨格系細胞への分化は全く異なるファミリーに属する転写因子によって決定される。その中でrunt-related transcriptionfactor2 (Runx2)が骨芽細胞の分化を支配するマスター遺伝子として登場し、Runx2のノックアウトマウスは骨形成が完全に阻害されることが示されている。そこで本研究はRunx2の下流で働く新規標的遺伝子を同定し、標的遺伝子の発現動態解析を通して、骨形成の分子メカニズムの解明を目指したものである。
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| 研究成果の概要 |
骨芽細胞分化を支配するマスター遺伝子としてRunx2が同定され、Runx2のノックアウト(KO)マウスは骨形成が完全に阻害される。 本研究成果は、Runx2の標的遺伝子としてSmoc1, Smoc2を同定し、骨形成過程に必須であることを示した。Smoc1のKOマウスは腓骨の消失、指の融合を示した。一方、Smoc2のKOマウスは頭蓋形成において短頭型を示したが、全身の骨形成過程に与える影響は軽微であった。続いて、Smoc1とSmoc2の機能的代償性の可能性が考えられるため、Smoc1;Smoc2のダブルKOマウスの解析を行った結果、頭蓋形成が阻害され、長官骨では内軟骨骨形成の遅延が認められた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
転写因子Runx2が骨と骨芽細胞の形成と軟骨の成熟に必須的役割を果たしている。その後Runx2が支配する遺伝子が複数同定されたが、骨の形成や軟骨の成熟との関係は不明であった。
本研究成果は、最新の遺伝子工学技術を駆使して、骨の形成と軟骨の成熟に関与する重要な遺伝子を発見し、骨や軟骨の形成のメカニズムの理解に大きく貢献することが見込まれる。本研究の成果を基盤として、骨粗鬆症、関節リウマチ、変形性関節症などの骨および軟骨疾患の新規治療法の開発に寄与する可能であり、さらに、鎖骨頭蓋異形成症などの遺伝性骨疾患の病態解明や診断にも応用していく発展性を秘めている。
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