ＣＣＮファミリー間のネットワーク形成による筋肉内異所性骨化の分子機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23592732
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 西田 崇 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (30322233)
• 研究分担者: 滝川 正春 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (20112063) ; 久保田 聡 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (90221936) ; 服部 高子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00228488) ; 青山 絵理子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (10432650)
• キーワード: CCN2/CTGF / 筋芽細胞の増殖 / 筋芽細胞の分化 / BMP2 / 異所性骨化

研究概要

最終年度に当たる今年度はこれまで得られた研究成果をより詳細に検討することを目的とした。
1. マウス筋芽細胞株C2C12を用いて経時的なTNFaによるCCN2の産生誘導を調べた結果、TNFa刺激後3時間及び6時間ではCCN2の産生量に影響は見られなかったが、刺激後24時間及び48時間でCCN2の産生量の増加が見られた。2. CCN2発現プラスミドを遺伝子導入して、CCN2を強制発現させたC2C12細胞は対象群と比較して核内増殖抗原(PCNA)の産生量の増加が見られた。3. C2C12細胞に組換えCCN2タンパク質(rCCN2)を添加し、MyoDの産生量を調べた結果、rCCN2添加によって用量依存的に増加した。一方、rCCN2刺激5日後ではMyogeninの産生量は逆に減少した。4. CCN2欠損マウスから単離した筋芽細胞を用いて筋芽細胞分化における影響を解析した結果、筋管形成の抑制と筋芽細胞の分化マーカー遺伝子の発現量の減少が見られた。5. BMP2とCCN2をマウス初代筋芽細胞及びC2C12細胞に共存刺激すると、BMP2単独刺激によって上昇したOsterixの遺伝子発現レベルは低下したが、アルカリホスファターゼ(ALP)活性はほとんど影響が見られなかった。
これまで筋組織におけるCCN2の作用は筋分化を抑制し線維形成を引き起こす病的側面だけが強調されてきたが、本研究課題の研究期間全体を通じて、CCN2は筋芽細胞の細胞増殖を促進すると共に、筋芽細胞の初期分化を促進する重要な生理的な役割があることを明らかにした。また、CCN2はBMP2によって誘導される骨芽細胞の初期マーカーであるALPには影響を与えず、後期分化マーカーであるOsterixの遺伝子発現レベルの抑制に関わっていると考えられたが、より詳細な解析が今後の研究課題である。

研究成果

• [雑誌論文] The regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarthritis models in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T. and Takigawa, M.
  • 雑誌名: Bone, 59:180-188, 2014. 巻: 59 ページ: 180-188
  • DOI: 10.1016/j.bone.2013.11.010. Epub 2013 Nov 20.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential expression of vascular endothelial growth factor in high- and low- metastasis cell lines of salivary gland adenoid cystic carcinoma. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kondo, S., Mukudai, Y., Soga, D., Nishida, T., Takigawa, M. and Shirota, T.
  • 雑誌名: Anticancer Res., 2014, in press. 巻: 34 ページ: 671-677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel chondrogenic and chondroprotective effects of the natural compound harmine. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hara, E. S., Ono, M., Kubota, S., Sonoyama, W., Oida, Y., Hattori, T., Nishida, T., Furumatsu, T., Ozaki, T., Takigawa, M. and Kuboki, T
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 95 ページ: 347-381
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2012.10.016. Epub 2012 Oct 29.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-fibrotic effect of CCN3 accompanied by altered gene expression profile of the CCN family. (2013)
  • 著者名/発表者名: Abd El Kader, T., Kubota, S., Janune, D., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Perbal, B., Kuboki, T. and Takigawa, M.
  • 雑誌名: J. Cell Commun. Signal. 巻: 7 ページ: 11-18
  • DOI: 10.1007/s12079-012-0180-4. Epub 2012 Oct 14.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired glycolytic metabolism causes chondrocyte hypertrophy-like changes via promotion of phospho-Smad1/5/8 translocation into nucleus. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishida, T., Kubota, S., Aoyama, E. and Takigawa, M.
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage, 巻: 21 ページ: 770-709
  • DOI: 10.1016/j.joca.2013.01.013. Epub 2013 Feb 4.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of CCN1 via the 3’-untranslated region. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, Y., Minato, M., Sumiyoshi, K., Maeda, A., Hara, C., Murase, Y., Nishida, T., Kubota, S. and Takigawa, M.:
  • 雑誌名: J. Cell Commun. Signal., 7, 207-217, 2013. 巻: 7 ページ: 207-217
  • DOI: 10.1007/s12079-013-0202-x. Epub 2013 May 16.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CCN2 as a novel molecule supporting energy metabolism of chondrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda-Uematsu, A., Kubota, S., Kawaki, H., Kawata, K., Miyake, Y., Hattori, T., Nishida, T., Moritani, N., Lyons, K. M., Iida, S. and Takigawa, M.
  • 雑誌名: J. Cell Biochem., 2013, in press. 巻: 115 ページ: 854-865
  • DOI: 10.1002/jcb.24728.
  • 査読あり
• [学会発表] 軟骨細胞のエネルギー代謝におけるCCN2の役割。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田 彩、久保田聡、川木晴美、河田かずみ、三宅由晃、服部高子、西田 崇、森谷徳文、Karen M Lyons、飯田征二、滝川正春
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20140228-20140301
• [学会発表] Fibroblast growth factor-1が軟骨代謝に及ぼす多彩な影響。 (2014)
  • 著者名/発表者名: Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、古松毅之、青山絵理子、窪木拓男、滝川正春
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20140228-20140301
• [学会発表] 軟骨細胞における低出力超音波(LIPUS)とROCK阻害剤によるCCN2の相加的産生。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、久保田聡、青山絵理子、山中信康、Karen M Lyons、滝川正春
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20140228-20140301
• [学会発表] CCN2とRab14 GTPaseの相互作用が軟骨細胞の小胞輸送に及ぼす役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星島光博, 服部高子, 青山絵理子, 西田崇, 滝川正春
  • 学会等名: 第36回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] 炎症・組織再生を制御する CCN1 の 3’ 非翻訳領域を介した遺伝子発現調節。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村瀬友里香、仲川洋介、湊 雅直、前田 彩、原 規子、住吉 久美、西田 崇、佐々木朗、久保田聡、滝川正春
  • 学会等名: 第 34 回岡山歯学会学術集会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20131027-20131027
• [学会発表] CCN2/CTGFとRab14 GTPaseの相互作用が軟骨細胞の小胞輸送に及ぼす役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星島光博, 服部高子, 青山絵理子, 西田 崇, 滝川正春
  • 学会等名: 第 34 回岡山歯学会学術集会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20131027-20131027
• [学会発表] CCN3の抗線維化効果に伴うCCNファミリー遺伝子発現プロファイルの変化。 (2013)
  • 著者名/発表者名: Janune Danilo、Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、服部高子、青山絵理子、窪木拓男、滝川正春
  • 学会等名: 第 34 回岡山歯学会学術集会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20131027-20131027
• [学会発表] Roles of CCN2 and CCN3 in skeletogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takigawa, M., Kubota, S., Hattori, T., Nishida, T., Apyama, E., Tomita, N., Itoh, S., Janune, D., Hoshijima, M.
  • 学会等名: Seventh International Workishop on the CCN Family of Genes
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 20131016-20131019
• [学会発表] The novel role of CCN2 as a regeratory factor in RANK/RANKL/OPG system. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Kawaki, H., Takigawa, M.
  • 学会等名: Seventh International Workishop on the CCN Family of Genes
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 20131016-20131019
• [学会発表] CCN2 inhibits BMP2-induced heterotopic ossification. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishida, T.
  • 学会等名: Okayama Univ.-Harvard Univ.-Helsinki Univ.-NUS- Calcified Tissue Joint Seminar
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 20130924-20130924
• [学会発表] Anti-fibrotic role of CCN3 through regulation of CCN family genes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Abd El Kdaer, T., Kubota, S., Janune, D., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Perbal, B., Takigawa, M.
  • 学会等名: The third international symposium of medical-dental-pharmaceutical education and research in Okayama
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 20130922-20130923
• [学会発表] Molecular mechanism of CCN2-induced osteoclastogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Takigawa, M.
  • 学会等名: The third international symposium of medical-dental-pharmaceutical education and research in Okayama
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 20130922-20130923
• [学会発表] メトロボミクスとインタラミクスが描き出すCCN2の新たな機能。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久保田聡、前田 彩、西田 崇、滝川正春：
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
  • 招待講演
• [学会発表] 軟骨細胞におけるCCN2発現及び産生量に与える低出力性超音波(LIPUS)の効果。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、久保田聡、青山絵理子、山中信康、滝川正春
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会、サテライトシンポジウム4
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] CCN2は軟骨細胞のエネルギー代謝に重要である。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田 彩、久保田聡、川木晴美、河田かずみ、三宅由晃、服部高子、西田 崇、森谷徳文、飯田征二、滝川正春
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会、サテライトシンポジウム9
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] 炎症・組織再生を制御する CCN1 の 3’ 非翻訳領域を介した遺伝子発現調節。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村瀬友里香、久保田聡、前田 彩、原 規子、住吉久美、西田 崇、佐々木朗、滝川正春
  • 学会等名: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] Identification of Rab14 GTPase as a CCN2/CTGF binding protein and the role of this interaction in vesicle trafficking in chondrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: 星島光博, 服部高子, 青山絵理子, 西田崇, 山城隆, 滝川正春
  • 学会等名: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] マウス筋芽細胞においてCCN2はBMP2による骨芽細胞様変化を抑制する。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西田 崇、久保田聡、Janune Danilo、滝川正春
  • 学会等名: 第 55 回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] 軟骨細胞と変形性関節症モデルを用いたCCN2各モジュールの組織再生効果の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、服部高子、青山絵理子、Janune Danilo、窪木拓男、滝川正春
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] CCN3の抗線維化効果に伴うCCNファミリー遺伝子発現プロファイルの変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: Janune Danilo、Abd El Kdaer, Tarek、久保田聡、西田 崇、服部高子、青山絵理子、窪木拓男、滝川正春
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] Essential role of CCN2 that supports the basal energy metabolism in chondrocytes． (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, A., Kubota, S., Miyake, Y., Kawata, K., Hattori, T., Nishida, T., Norifumi Moritani, N., Kawaki, H., Lyons, K. M., Iida, S., Takigawa, M.
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] Molecular mechanism of CCN2-induced osteoclastogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Takigawa M.
  • 学会等名: The 38th FEBS Congress
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
  • 年月日: 20130706-20130711
• [学会発表] 軟骨細胞のエネルギー代謝におけるCCN2の役割。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田 彩、久保田聡、三宅由晃、河田かずみ、西田 崇、服部高子、森谷徳文、川木晴美、Karen M Lyons、飯田征二、滝川正春
  • 学会等名: 第4回骨バイオサイエンス研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130629-20130629
• [学会発表] CCN2 enhances osteoclastogenesis via its direct bindings to RANK and OPG. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, E., Kubota, S., Nishida, T., Takigawa, M.
  • 学会等名: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130528-20130601
• [学会発表] CCN2 is up-regulated in cultured chondrocytes treated with low-intensity plused ultrasound (LIPUS). (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishida, T., Kubota, S., Aoyama, E., Yamanaka, N., Takigawa, M.
  • 学会等名: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130528-20130601
• [学会発表] Crucial role of CCN2 in energy metabolism in chondrocytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, A., Kubota, S., Miyake, Y., Kawata, K., Hattori, T., Nishida, T., Moritani, N., Kawaki, H., Lyons, K., Iida, S., Takigawa, M.
  • 学会等名: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130528-20130601
• [学会発表] Identification and characterization of chondrocytic fibroblast growth factor 1 as a molecular counterpart of CCN family member 2. (2013)
  • 著者名/発表者名: Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Furumatsu, T., Kuboki, T., Takigawa, M.
  • 学会等名: 2nd joint meeting of IBMS-JSBMR,
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130528-20130601