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脊椎動物の骨格のほとんどは内軟骨性骨化によって形成されるが、その制御機構の全容は未だ明らかとなっていない。Odz3は、下顎頭および長管骨の軟骨と軟骨細胞様細胞株ATDC5において発現すること、ノックアウトマウスで骨格異常が認められることから、軟骨分化への関わりが示唆されるが、その詳細は不明である。本研究では、Odz3が内軟骨性骨化を制御する因子であると仮説を立て、その発現と機能の解析を行った。
昨年度は、マウス由来軟骨細胞様株ATDC5の軟骨細胞分化過程におけるOdz3発現パターンをリアルタイムPCRにより定量的に解析し、その結果Odz3は培養初期に高い発現を示し、経時的に発現が減少することが明らかとなった。今年度の実験では、ATDC5におけるOdz3の発現パターンを、軟骨細胞分化初期の細胞イベントである間葉系細胞凝集において発現することが知られる、N-cadherinおよびN-CAMの発現パターンと比較した。その結果、ATDC5培養系においてN-cadheriとN-CAMは、Odz3と類似する発現パターンを示した。
これらの成果から、軟骨細胞分化過程において、Odz3は間葉系細胞凝集を促進的に制御する一方、その後の軟骨細胞の分化を抑制的に制御する機能を有することが示唆される。正常な軟骨細胞分化は、促進的および抑制的制御が最適なバランスを保つことにより達成される。促進的制御因子としては、Sox9、5、6をはじめとする多種の因子が知られているが、抑制的制御因子としてはAP-2αなど限られた因子が報告されるに止まっている。本研究は、Odz3による軟骨分化の新規抑制的制御機構を解明する一助となる点で意義がある。
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