研究課題
本研究においては、出生後の脊椎動物における軟骨細胞や骨芽細胞の分化制御機構とその前駆細胞を明らかにすることを目的に、遺伝子改変マウスや培養細胞を用いて、生理的骨形成に加えて病的な状態における硬組織の形成に関わる分子レベルでの調節機構の解析に取り組んでいる。胎生期の骨格形成のみならず、出生後の骨再生や異所性骨化で認められる内軟骨性骨化は、はじめに軟骨細胞による軟骨組織が形成され、それを鋳型として骨芽細胞による骨組織が形成される。古くから、分化成熟した軟骨細胞がある種の骨形成促進因子（あるいは骨芽細胞分化誘導因子）を産生すると考えられてきたが、その実態はほとんど解明されていなかった。我々は、長管骨の成長板軟骨組織の直下で骨形成が著しく亢進した遺伝子改変マウスを樹立した。このモデルマウスは内軟骨性骨化のシグナルが亢進したモデルと予想された。そこで本マウスを詳細に解析し、最終的に骨形成の亢進がリガンドの発現増加に基づくWntシグナルの亢進によることを見出した。異所性の内軟骨性骨化誘導因子としてBone Morphogenetic Protein (BMP)が知られている。BMPの移植モデルによる異所性骨形成と生理的骨形成の関連を解析するために、BMP受容体の遺伝子改変マウスを作製し、骨格組織におけるの表現形質を解析している。また、生体内の硬組織形成で、異所性の内軟骨形成とは異なる石灰化を誘導するマウスのモデル実験系を樹立した。条件を検討し、安定した石灰化を誘導できるようになった。異所性骨化と石灰化の共通点と差異を明らかにするため、それぞれに関与する細胞群や生化学的・物理化学的性状を引き続き解析中である。
2: おおむね順調に進展している
前年度、一部のマウスモデルを用いた異所性石灰化に関する研究に遅れが生じていたが、その後の実験でほぼ遅れはなくなった。当初の計画通り、最終年度に向けた研究に取り書かれる予定であるため。
骨格筋の異所性石灰化を再現できるマウスモデルを用いて、石灰化物の物理化学的性状を解析することで、石灰化の形成機序を解明する。生理的骨形成の制御機構の１つとして、軟骨細胞から産生される骨形成促進因子の同定と作用機構の解明を、マウスを用いたin vivo実験と培養細胞でのin vitro実験で取り組む。BMPによる異所性骨形成の誘導機構を、主に受容体遺伝子をヒト型改変したホモ接合体マウスを用いたin vivo実験で解析する。
すべて 2018 その他
すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 13件、 招待講演 7件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)
International Journal of Molecular Sciences
巻: 19 ページ: 3586～3586
10.3390/ijms19113586
Endocrinology and Metabolism
巻: 33 ページ: 331～331
10.3803/EnM.2018.33.3.331
Oncotarget
巻: 9 ページ: 31792～3179
10.18632/oncotarget.25872
Journal of Cell Science
巻: 131 ページ: 213512～213512
10.1242/jcs.213512
Bone
巻: 111 ページ: 101～108
10.1016/j.bone.2018.03.015
巻: 109 ページ: 241～250
10.1016/j.bone.2017.07.024
http://www.saitama-med.ac.jp/genome/Div04_PPhysiol/index.html
