ノックアウトマウスを用いたスフィンゴ糖脂質による骨・軟骨代謝調節機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24659661
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岩崎 倫政 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30322803)
• 研究分担者: 高畑 雅彦 北海道大学, 北海道大学病院, 講師 (40374368) ; 小野寺 智洋 北海道大学, 大学院医学研究科, 助教 (70547174)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 骨・軟骨代謝学 / スフィンゴ糖脂質 / ガングリオシド / 遺伝子改変マウス

研究概要

本研究では、細胞膜上のシグナル伝達において重要な役割を果たすスフィンゴ糖脂質（以下、GSLs）の骨、軟骨における機能的役割を明らかにした。4系統のGSLs合成酵素遺伝子ノックアウト（KO）マウスでは明らかな発育障害を認めなかったが、加齢に伴い有意に軟骨変性が進行した。KOマウス由来の軟骨細胞はIL-1刺激に対しMMP-13の発現やアポトーシスが亢進した。KOマウスの骨折治癒過程では内軟骨性骨化の遷延化を認めた。これらの結果より、GSLsは骨・軟骨組織の形成・発育には影響を及ぼさないが、加齢や疾患を引き起こす外部からの刺激に対しては、細胞の保護的機能を有することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Depletion of gangliosides enhances cartilage degradation in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasazawa F, Onodera T, Yamashita T, Seito N, Tsukuda Y, Fujitani N, Shinohara Y, Iwasaki N
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage 巻: 22 ページ: 313-322
  • DOI: 10.1016/j.joca.2013.11.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ganglioside GM3 has an essential role in the pathogenesis and progression of rheumatoid arthritis (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukuda Y, Iwasaki N, Seito N, Kanayama M, Fujitani N, Shinohara Y, Kasahara K, Onodera T, Suzuki K, Asano T, Minami A, Yamashita T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e40136
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0040136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interruption of glycosphingolipid synthesis enhances osteoarthritis development in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Seito N, Yamashita T, Tsukuda Y, Matsui Y, Urita A, Onodera T, Mizutani T, Haga H, Fujitani N, Shinohara Y, Minami A, Iwasaki N
  • 雑誌名: Arthritis Rheum 巻: 64 ページ: 2579-2588
  • DOI: 10.1002/art.34463
  • 査読あり
• [学会発表] Depletion of Gangliosides Enhances Cartilage Degradation through the Upregulation of Chondrocyte Apoptosis and Matrix Degrading Enzyme Expression (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasazawa F, Onodera T, Yamashita T, Fujitani N, Shinohara Y, Iwasaki N
  • 学会等名: 60th ORS annual meeting
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 20140315-18
• [学会発表] Lack of GD3 Synthase Enhances Cartilage Degradation in Murine Osteoarthritis Models in Vitro (2014)
  • 著者名/発表者名: Momma D, Onodera T, Matsuoka M, Sasazawa F, Iwasaki N
  • 学会等名: 60th ORS annual meeting
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 20140315-18
• [学会発表] スフィンゴ糖脂質の欠損は変形性関節症の進行を助長する (2014)
  • 著者名/発表者名: 清藤直樹、山下匡、佃幸憲、松井雄一郎、瓜田淳、小野寺智洋、藤谷直樹、篠原康郎、三浪明男、岩崎倫政
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20140228-0301
• [学会発表] ガングリオシド欠損はマトリックス分解酵素発現の亢進を介してOA進行を助長する (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹沢史生、小野寺智洋、山下匡、藤谷直樹、篠原康郎、岩崎倫政
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20140228-0301
• [学会発表] GD3合成酵素の欠損は変形性関節症を助長する (2014)
  • 著者名/発表者名: 門間太輔、小野寺智洋、笹沢史生、松岡正剛、岩崎倫政
  • 学会等名: 第126回北海道整形災害外科学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20140201-02
• [学会発表] ガングリオシド欠損は軟骨細胞アポトーシスや基質分解酵素発現亢進を介して変形性関節症を進行させる (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹沢史生、小野寺智洋、山下匡、岩崎倫政
  • 学会等名: 第28回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20131017-18
• [学会発表] Delection of Gangliosides Enhances Cartilage Degradation in Murine of Osteoarthritis (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasazawa F, Onodera T, Yamashita T, Fujitani N, Shinohara Y, Iwasaki N
  • 学会等名: 2013 ORS Annual Meeting
  • 発表場所: Henry B. Gonzalez Convention Center , San Antonio, TX, USA
  • 年月日: 20130126-29
• [学会発表] ガングリオシドGM3は関節リウマチの発症、進行において重要な役割を担う (2012)
  • 著者名/発表者名: 佃幸憲、岩崎倫政、清藤直樹、金山剛士、藤谷直樹、篠原康郎、笠原靖彦、小野寺智洋、浅野毅、三浪明男、山下匡
  • 学会等名: 第27回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20121026-27
• [学会発表] スフィンゴ糖脂質の欠損は変形性関節症の進行を助長する (2012)
  • 著者名/発表者名: 清藤直樹、山下匡、佃幸憲、松井雄一郎、瓜田淳、小野寺智洋、藤谷直樹、篠原康郎、三浪明男、岩崎倫政
  • 学会等名: 第27回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20121026-27
• [学会発表] 軟骨細胞におけるガングリオシドの欠損はマウス変形性関節症の進行を助長する (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹沢史生、岩崎倫政、山下匡、清藤直樹、小野寺智洋、佃幸憲、三浪明男
  • 学会等名: 第27回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20121026-27
• [学会発表] Interuption of glycosphingolipid and ganglioside synthesis enhances osteoarthritis development in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Sasazawa F, Iwasaki N, Yamashita T, Seito N, Onodera T, Minami A
  • 学会等名: Gordon Research Conferences
  • 発表場所: Ciocco Resort, Italy
  • 年月日: 20120422-27
• [学会発表] Ganglioside GM3 has an essential role in the pathogenesis and progression of rheumatoid arthritis (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukuda Y, Iwasaki N, Seito N, Kanayama M, Fujitani N, Shinohara Y, Kasahara Y, Minami A, Yamashita T
  • 学会等名: Gordon Research Conferences
  • 発表場所: Ciocco Resort, Italy
  • 年月日: 20120422-27