研究課題
挑戦的萌芽研究
脊椎椎間板は、椎骨を結合し脊柱を構成する組織であり、その加齢、力学的負荷による変性・損傷は椎間板ヘルニアなどを引き起こし、患者に激痛を与え、日常生活に大きな制限をあたえる。この椎間板の損傷・変性は、栄養血管が少ないこともあり、その治癒力は非常に弱く、再生が困難であり、新しい再生医療技術の発展が望まれている。そのため治療法の開発に向けて基盤となる分子レベルでの研究が急務とされている。しかしながら、椎間板の発生・分化における遺伝子制御機構についてや、これら組織の変性メカニズムは、未だにほとんど不明である。申請者らは、E9.5、10.5、11.5のマウス胚において、遺伝子発現（転写）のスイッチである約1,500個の転写因子・転写コファクターのWhole-mount in situ hybridization (WISH)データベース"EMBRYS" (http://embrys.jp/) を構築し、時空間特異的な発現制御により成り立っている個体発生における、複雑な遺伝子ネットワーク解明の足がかりとなるシステムを作り上げた。このデータベースを基に、腱・靭帯に特異的な遺伝子としてホメオボックス遺伝子であるMohawk (Mkx)を同定し、このMkxが腱の形成に重要な転写因子であることをノックアウトマウスの解析により明らかにした。さらに、本年度はその詳細な解析の中から、我々はMｋｘが脊椎椎間板の靭帯様組織である、線維輪の細胞に発現していることを見出した。また、Mkxノックアウトマウスでは野生型と比べて椎間板を構成する線維輪の線維束が不明瞭になっていることを見出した。以上の結果から、Mkxが腱の形成のみならず脊椎椎間板の形成、保持を司る働きを持っている可能性が示唆された。
2: おおむね順調に進展している
研究において支障はなく、ほぼ計画どうりに研究をすすめることができたため。
Mkxの椎間板発生・変性における機能を明らかにするために、Mkxを過剰発現するトランスジェニックマウスを作製する。Mkx遺伝子座を含むBACクローンを用いて、Red/ETシステムによるrecombinationを行い、Mkx翻訳開始点の5'上流部分にFlagタグをノックインしたBACプラスミドを作製し、これを用いたBACトランスジェニックマウスを作製する。上記で作製したトランスジェニックマウスとMkxノックアウトマウスについて、トレッドミルを用いた運動負荷モデルマウス、加齢マウス、または針の刺入による椎間板変性モデルを作製し、椎間板線維輪の組織切片を作製し、Mkx発現上昇または減少による変性への影響について調査する。
すべて 2013 2012
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)
PloS Genetics
巻: 9(1) ページ: e1003132
10.1371
Developmental Dynamics
巻: 241(7) ページ: 1217-26
10.1002
