椎間板変性過程における髄核細胞のアポトーシスと細胞内シグナル伝達活性化機序

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671523
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 松永 俊二 鹿児島大学, 医学部・付属病院, 講師 (90229500)
• 研究分担者: 小宮 節郎 鹿児島大学, 医学部, 教授 (30178371) ; 鈴木 秀作 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (70041663) ; 米 和徳 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (40182844)
• キーワード: 椎間板 / 老化 / 髄核細胞 / アポトーシス / 老化促進マウス / TGF-β / 細胞内シグナル伝達

研究概要

老化にともなう椎間板変性過程において椎間板髄核の如何なる細胞生物学的変化が老化を規定しているかは不明である。最近サイトカインとアポトーシスの関係が注目されている。我々がこれまでの研究で観察した椎間板の変性に伴う髄核細胞のTGF-βやBMPの発現の変化は細胞のアポトーシスに関連した所見である可能性がある。そこで本研究ではアポトーシスの観点から老化の機序を分子生物学的に解明することを目的として研究を行った。実験は老化の過程を短期間に観察できる実用的な動物実験モデルとして老化促進マウス(senescence-accelerated mouse ; SAM-P/6)を使用した。生後週令4週、8週、12週、16週、20週、24週、28週、32週、50週の雄の老化促進マウスの頚椎椎椎間板を摘出し、頚椎椎間板髄核細胞のTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現を免疫組織学的観察に観察した。TGF-βとその受容体の抗体は癌研究所の宮園浩平氏より供与されたものを使用した。髄核細胞におけるTGF-β1,β2,β3とその受容体の発現は週令が進むにつれて減弱し、50週ではほとんど発現が認められなくなった。髄核細胞の数も減少し,TUNEL法によるアポトーシスの証明も確認された。現在電子顕微鏡的に核の形態学的変化に観察しアポトーシスの証明を試みている。本年度の研究により椎間板変性過程に関してアポトーシスの関係し、それにサイトカインであるTGF-βが影響を与えていることが示唆された。次年度は当初の予定に沿って椎間板の変性過程におけるアポトーシスの細胞内シグナル伝達経路解明に関する研究を行いたい。これにより運動器の老化の分子生物学的機序解明につなげたいと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Nagano S, Matsunaga S, Takae R, Morimoto N, Suzuki S, Komiya S: "Immunolocalization of transforming growth factor-betas and their receptors in the intervertebral disk of senescence-accelerated mouse"International Journal of Oncology. 17. 461-466 (2000)
• [文献書誌] 松永俊二, 永野 聡, 大西敏之, 小宮節郎, 森本典夫, 鈴木秀作: "SAM椎間板細胞におけるTGF-βおよび受容体の発現の変化"第17回老化マウス(SAM)研究協議会抄録集. 23-24 (2001)
• [文献書誌] 永野 聡, 松永俊二, 石堂康弘, 小宮節郎: "免疫組織染色におけるマイクロウエーブを用いた抗原賦活法の効果"日本生体電気刺激研究会誌. 14. 15-18 (2000)
• [文献書誌] Nagano S, Matsunaga S, Yamamoto T, Yone K, Sakou, Komiya S: "Immunolocalization of transforming growth factor-betas and their receptors in the intervertebral disk of cervical spine"Proceedings of Fourth Combined Meeting of the Orthopawedic research Societies of the USA, Canada, Europe, and Japan. 45-46 (2001)