マウス四肢切断部でのBMPによる骨形成誘導

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19570197
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井出 宏之 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 名誉教授 (70022704)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 四肢の再生 / マウス / 骨形成タンパク / 骨パターン / 繊維芽細胞成長因子

研究概要

有尾両生類では切断された四肢の完全な再生が起こるのに対し、マウスなど哺乳類では四肢の再生はほとんど起こらない。指先の切断部で再生が見られるのと、より基部側の切断部で、軟骨の肥大が起こり、それが骨化するだけであった。本研究の結果、新生仔マウス四肢の切断後に新しく軟骨形成や骨化を起こすにはBMP-7またはBMP-2が必要で、これらBMPの濃度に依存して、骨パターンに類似の構造が形成されることが明らかになった。軟骨形成は切断部で広く起こり、急速に細胞塊を作り、骨化してゆくと考えられる。一方、BMP は主に切り株とは独立の構造を誘導し、これは軟骨形成を経て作られた。BMPの適当な濃度、キャリアー(徐放剤)を選択することによって、さらに他の成長因子を加えることによって、四肢の骨パターンに近いものが形成された。

研究成果

• [雑誌論文] The autopod : its formation during limb development (2008)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K. Yonei-Tamura, S, Yano T., Ide
  • 雑誌名: Develop. Growth Differ 50 ページ: 177-187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regeneration potency of mouse limbs (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaki, H., Ide, H.
  • 雑誌名: Develop. Growth Differ 49 ページ: 89-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between Shh expression and DNA methylation status of the limb-specific Shh enhancer region during limb regeneration in amphibians (2007)
  • 著者名/発表者名: Yakushiji, N., Suzuki, M., Satoh, A., Sagai T., Shiroishi, T., Kobayashi, H., Sasaki, H., Ide, H., Tamura, K.
  • 雑誌名: Develop. Biol. 312 ページ: 171-182
  • 査読あり
• [学会発表] BMP therapy. Regeneration of forearm (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ide
  • 学会等名: DARPA meeting, San Antonio
  • 発表場所: U.S.A.
  • 年月日: 2009-04-17
• [学会発表] BMP and regeneration of forelimb elements (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ide
  • 学会等名: DARPA meeting
  • 発表場所: U.S.A.
  • 年月日: 2008-10-20
• [学会発表] マウス四肢の再生能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井出宏之、正木英樹、佐藤伸、薬師寺那由, 他
  • 学会等名: 日本動物学会78回大会
  • 年月日: 2007-09-25
• [図書] 四肢のパターン形成(浅島誠、武田洋幸編) (2007)
  • 著者名/発表者名: 井出宏之
  • 総ページ数: 157-188
  • 出版者: 培風館