転写因子Scleraxisによって制御される筋骨格システムの統合的理解

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H03107
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 宿南 知佐 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60303905)
• 研究分担者: 隅山 健太 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00370114) ; 樋口 真之輔 神戸大学, 附属学校部, 附属中等教育学校教諭 (20847131) ; 吉本 由紀 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (40735304)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 腱・靱帯 / Scleraxis / エンハンサー / 遺伝子改変動物 / enChIP / Sox9

研究実績の概要

ScxCre KIマウスとRosaTomatoマウスを交配し、骨格形成過程における細胞系譜解析を行い、成長板、骨端の硝子軟骨においても、Scxを発現するsubpopulationが存在することが明らかになった。4週齢のScxEGFP Tgマウスを用いた解析においても、成長板、膝関節軟骨、一次海綿骨、皮質骨にScxを発現する細胞が局在が観察された。4週齢のScx欠失マウスの解析では、野生型と比較して、脛骨が細くなりアルカリフォスファターゼ陽性領域も減少していた。マイクロCTによる解析では、Scx欠失マウス、Sox9発現領域でScxを欠失したコンディショナル欠失マウスのいずれにおいても、骨量の著明な減少が観察された。また、Scx欠失マウスでは、アキレス腱付着部の線維軟骨の低形成が認められ、野生型では軟骨下骨に隣接する成熟線維軟骨細胞で発現している分子マーカーであるSclerostinの発現がほぼ消失していた。enChIPに関しては、特異的な発現制御に関わるenhancer領域の同定には至っていないが、Scx遺伝子の下流に同定されたenhancer領域については、更に解析を進めた。minimal promoterを有するpGL4.23 luciferase vectorにenhancer領域のゲノムを組み込み、前駆軟骨細胞株ATDC5にてdual luciferase assyを行った。伸展刺激を与えると、非刺激群と比較して、有意にluciferase活性が上昇した。hsp68のminimal promoterを有するLacZ reporterベクターに同定された領域を組み込んで構築したtransgeneを用いて、Transgenicマウス胚で、腱・靱帯特異的なreporter活性を有することを確認することが出来た。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ヴュルツブルク大学(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: ヴュルツブルク大学
• [雑誌論文] Potential function of Scx+/Sox9+ cells as progenitor cells in rotator cuff tear repair in rats. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuko Fukuma, Takuya Tokunaga, Shuntaro Tanimura, Yuki Yoshimoto, Tomoji Mashimo, Takehito Kaneko, Xiao Tian, Katsumasa Ideo, Ryuji Yonemitsu, Kozo Matsushita, Kazuki Sugimoto, Masaki Yugami, Satoshi Hisanaga, Takayuki Nakamura, Yusuke Uehara, Tetsuro Masuda, Chisa Shukunami, Tatsuki Karasugi, Takeshi Miyamoto
  • 雑誌名: Biochemical and biophysical research communications 巻: 676 ページ: 84-90
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.07.039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scleraxis-lineage cells are required for correct muscle patterning. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yudai Ono , Saundra Schlesinger , Kanako Fukunaga , Shinsei Yambe , Tempei Sato , Takako Sasaki , Chisa Shukunami , Hiroshi Asahara , Masafumi Inui
  • 雑誌名: Development 巻: 150 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1242/dev.201101
  • 査読あり
• [学会発表] 硬組織連結に寄与するScx+/Sox9+細胞の不均一性とScx欠失による腱・靱帯・軟骨分化プロセスへの影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 余 昕怡、吉本 由紀、山家 新勢、秋山 治彦、安達 泰治、川上 良介、宿南 知佐
  • 学会等名: 第41回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] 線維軟骨性エンテーシスにおけるSclerostinの機能的役割 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山家 新勢, 吉本 由紀, 余 昕怡, 秋山 治彦, 安達 泰治, 宿南 知佐
  • 学会等名: 第41回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] Sclerostin, a marker for mature fibrochondrocytes, modulates the stiffness gradient to maintain tissue integrity of the fibrocartilaginous enthesis. (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinsei Yambe, Yuki Yoshimoto, Xinyi Yu, Haruhiko Akiyama, Taiji Adachi, Chisa Shukunami
  • 学会等名: 33rd Australian & New Zealand Bone and Mineral Society Annual Scientific Meeting (ANZBMS)
  • 国際学会
• [備考] 生体分子機能学
  • URL: http://tnmd.hiroshima-u.ac.jp/j_html/j_gyouseki.html