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2011 年度 実績報告書

RNA干渉、マイクロビーズアレイを用いた脊柱靭帯骨化症に対する網羅的遺伝子解析

研究課題

研究課題/領域番号 21591895
研究機関福井大学

研究代表者

内田 研造  福井大学, 医学部, 准教授 (60273009)

研究分担者 中嶋 秀明  福井大学, 医学部, 助教 (10397276)
キーワード脊柱靭帯骨化症 / 遺伝子解析 / 骨化前線 / 後縦靭帯 / 黄色靭帯 / メカニカルストレス / 転写因子
研究概要

頸椎後縦靱帯骨化症(OPLL)、胸椎黄色靱帯骨化症(OLF)の手術時に採取した脊柱靭帯組織から骨化部分を除き、outgrowth法にて靭帯細胞を単離し、FBS添加DMEM培地にて5継代培養した。非骨化患者の各靭帯組織を同様に培養し、コントロールとし、それぞれの生物学的特徴について解析した。培養靭帯細胞にFlexercell FX-3000を用いて機械的ストレスをかけ、免疫組織化学染色およびreal time RT-PCR法にて評価した。
骨化前線部においては、β-catenin、Sox9の発現は間葉系細胞、増殖期軟骨細胞に強陽性であった。Runx2、TGF-βは増殖期・肥大軟骨細胞に広範に発現していた。培養骨化靱帯では、β-catenin、Runx2、OsterixのmRNA発現量が上昇しており、さらにcyclic tensile strainを加えると各因子のmRNAの発現は有意に増加した。免疫組織化学的局在ではWnt5a、Wnt7aは未分化間葉系細胞、β-cateninは増殖期軟骨細胞、Runx2、Osterixは肥大軟骨細胞に強く発現していた。骨化前線部では、成長因子や転写因子を介してautocrine/paracrineに細胞が分化・成熟して層構造を形成するが、石灰化前線周囲の軟骨細胞は活性が非常に高く、この軟骨細胞はサイトカインや転写因子を介して血管新生、石灰化の促進、骨芽細胞の分化誘導をもたらすと考えられた。さらにWnt/β-catenin signalingの持続的かつ過剰発現はこれらの系を異常促進させ、このことは骨化形成・伸展に関与する1つの要因であることが示唆された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Initiation and progression of ossification of the posterior longitudinal ligament of the cervical spine in the hereditary spinal hyperostotic mouse (twy/twy)2012

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Yayama T, Sugita D, Nakajima H, Rodriguez Guerrero A, Watanabe S, Roberts S, Johnson WE, Baba H
    • 雑誌名

      Eur Spine J

      巻: 21 ページ: 149-155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ossification process involving the human thoracic ligamentura flavum : role of transcription factors2011

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Yayama T, Cai HX, Nakajima H, Sugita D, Guerrero AR, Kobayashi S, Yoshida A, Chen KB, Baba H
    • 雑誌名

      Arthritis Res Ther

      巻: 13 ページ: R144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclic Tensile Strain Facilitates the Ossification of Ligamentum Flavum Through β-Catenin Signaling Pathway. In Vitro Analysis

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Yayama T, Cai CH, Nakajima H, Sugita D, Guerrero AR, Yoshida A, Baba H
    • 雑誌名

      Spine

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] Cyclic tensile stress upregulates the expression of β-catenin signaling in cultured cells harvested from human ossified ligamentum flavum2012

    • 著者名/発表者名
      彌山峰史, 内田研造, 中嶋秀明, 杉田大輔, 馬場久敏
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society 2012
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20120206-20120207
  • [学会発表] Cyclic tensile stress が胸椎黄色靭帯の骨化形成に与える影響-内軟骨性骨化過程におけるWnt β-catenin signalingの関与-2011

    • 著者名/発表者名
      彌山峰史, 内田研造, 中嶋秀明, 杉田大輔, 馬場久敏
    • 学会等名
      第26回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      前橋
    • 年月日
      2011-10-20
  • [学会発表] 脊柱靭帯骨化における骨化前線部の軟骨細胞分化の特徴2011

    • 著者名/発表者名
      彌山峰史, 内田研造, 杉田大輔, 中嶋秀明, 小久保安朗, 渡邉修司, 吉田藍, 竹浦直人, 馬場久敏
    • 学会等名
      第30回日本運動器移植・再生医学研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-09-25
  • [学会発表] 培養骨化靭帯細胞における転写因子の発現とtensile stressの影響2011

    • 著者名/発表者名
      彌山峰史, 内田研造, 中嶋秀明, 小久保安朗, 杉田大輔, Cai Hong-xin, 吉田藍, 馬場久敏
    • 学会等名
      第40回日本脊椎脊髄病学会
    • 発表場所
      (Web開催)
    • 年月日
      2011-04-22

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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