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副甲状腺ホルモン(PTH)および副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)の変異型受容体による組織異常を主にトランスジェニックマウスを用いて解析することが本研究の目的である。前年度では、ヒトBlomstrand型軟骨異形成症の組織異常を明らかにするため、type II collagen promoterに組み込んだBlomstrand型PTH-R^<P132L>のcDNAを作製し、その組織異常を解析した(下村、網塚他日本小児歯科学会2010年)。本年度は、PTH-Rシグナルを過剰発現するトランスジェニックマウスの構築であったことから、申請者は胎生18日齢の胎仔において骨芽細胞特異的にPTHrPを過剰発現させることで、骨芽細胞や軟骨細胞の組織異常および細胞増殖・分化の解析を行った。その結果、PTHrPは骨芽細胞特異的に過剰産生されていたが、Runx2/ALP陽性骨芽細胞の数も低下しており、破骨細胞数も低下していた。一方、ALP陰性を示す多くの紡錘形細胞がPCNA陽性を呈したことから、胎生期におけるPTHrPの役割として、骨芽細胞だけでなく他の細胞の増殖を亢進させる可能性が強く示唆された。さらに、このTgマウスでは軟骨が増大しており、肥大化層の形成が認められないことから、分泌型のPTHrPが軟骨細胞の増殖抑制・肥大化促進を誘導していることも示唆された。以上、PTHrP過剰産生モデルの結果から、PTH-Rシグナルは軟骨・骨組織の形態形成に重要であると推測された。
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