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2018 年度 実績報告書

肥大軟骨細胞より骨芽細胞への分化転換におけるRunx2の役割

研究課題

研究課題/領域番号 17K17087
研究機関長崎大学

研究代表者

坂根 千春  長崎大学, 先導生命科学研究支援センター, 助教 (40792578)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード軟骨細胞 / 骨芽細胞 / 分化転換
研究実績の概要

四肢、脊椎、肋骨、頭蓋底等の骨格は、内軟骨性骨化によって形成される。内軟骨性骨化では、まず間葉系細胞が凝集し、軟骨原器が形成され、II型コラーゲンを産生する未熟軟骨細胞に分化する。未熟軟骨細胞は骨幹部では成熟しX型コラーゲンを産生する肥大軟骨細胞になる。肥大軟骨細胞はさらに終末期肥大軟骨細胞となる。終末期肥大軟骨細胞はアポトーシスで死滅していくと考えられてきたが、最近、一部の細胞は骨芽細胞に分化転換することが示された。
Runx2は、骨芽細胞分化及び軟骨細胞後期分化に必須な転写因子である。しかし、Runx2 KOマウスの一部の骨格(脛骨、橈骨)の軟骨細胞は、Runx3との機能重複のため終末期肥大軟骨細胞まで成熟しており、骨幹部は石灰化しているが、軟骨への血管侵入は全く認めない。また、Runx2 KOマウスでは、軟骨細胞が最終分化した骨格でもVEGFの発現が低下しており、Runx2 はVEGFを誘導し、軟骨への血管進入を制御すると考えられてきた。
Runx2が軟骨への血管侵入に必要であるか検証するために、肥大軟骨細胞特異的にCreを発現するCol10a1 Creトランスジェニック(tg)マウスをRunx2 floxマウスと交配し、肥大軟骨細胞特異的にRunx2を欠失させたRunx2コンディショナルKO (cKO)マウスを作製した。しかし、組織標本で軟骨への血管侵入が野生型マウスと同程度に認められた。Col10a1 CreマウスとCAG-flox-LacZレポーターマウスを交配し、LacZ陽性肥大軟骨細胞が骨芽細胞に分化転換することをベータガラクトシダーゼ染色で確認できた。Runx2 cKOマウスの骨量を6週齢及び22週齢でマイクロCTで解析したが、海綿骨、皮質骨ともに骨量は野生型マウスと有意な差を認めなかった。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Runx2 is required for the proliferation of osteoblast progenitors and induces proliferation by regulating Fgfr2 and Fgfr32018

    • 著者名/発表者名
      Kawane Tetsuya、Qin Xin、Jiang Qing、Miyazaki Toshihiro、Komori Hisato、Yoshida Carolina Andrea、Matsuura-Kawata Viviane Keiko dos Santos、Sakane Chiharu、Matsuo Yuki、Nagai Kazuhiro、Maeno Takafumi、Date Yuki、Nishimura Riko、Komori Toshihisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 13551

    • DOI

      10.1038/s41598-018-31853-0

    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2019-12-27   更新日: 2021-12-27  

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