マイクロＲＮＡによる骨代謝制御の分子機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24791565
• 研究機関: 日本獣医生命科学大学
• 研究代表者: 越智 広樹 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 助教 (30582283)
• キーワード: マイクロRNA / 骨細胞 / 骨芽細胞

研究概要

①骨芽細胞分化におけるmiRNAの機能解析　骨芽細胞の株化細胞であるMC3T3-E1細胞の分化前後で発現が増加するmiRNAを同定し、その機能解析を行った。本miRNAをMC3T3-E1およびマウス骨芽細胞初代培養系で過剰発現すると、骨芽細胞分化の初期マーカーであるアルカリフォスファターゼ活性が有意に増加し、さらに後期マーカである骨シアロタンパク質のmRNA発現の上昇が認められた。加えて、miRNAの過剰発現により、石灰化の促進も確認された。一方、本miRNAをノックダウンすると、骨芽細胞分化が抑制された。
②miRNA標的遺伝子の同定と骨芽細胞分化における機能解析　miRNAの標的遺伝子をin silicoで探索し、いくつかの遺伝子を候補遺伝子として同定した。これらをMC3T3-E1細胞でノックダウンし、骨芽細胞分化に及ぼす影響を検討した。その結果、これら標的遺伝子のうちいくつかの遺伝子で骨芽細胞分化が有意に促進された。
③生体におけるmiRNAの骨形成促進効果の検討　マウスの背側部にmiRNA, BMP2を含有したコラーゲンゲルスポンジを埋没し骨形成に及ぼす影響を検討したところ、miRNA添加群では有意な石灰化が確認された。このことにより本miRNAは生体においても骨形成促進能を有することが明らかとなった。
④骨細胞特異的miRNAの同定　骨細胞特異的にEGFPを発現させたマウスを用いて、骨細胞を単離し、次世代シークエンサーを用いて、骨芽細胞との比較を行った。骨芽細胞と比較して発現量が2倍以上増減しているmiRNAを選択した。現在これらのmiRNAの発現をリアルタイムPCRを用いて確認している。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and Antimicrobial Susceptibility of Enterococci Isolated from Dogs and Cats Subjected to Differing Antibiotic Pressures. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kataoka Y, Ito C, Sasaki A, Ishii M, Yamashiro S, Harada K, Ochi H, Sawada T.
  • 雑誌名: J Vet Med Sci. 巻: 75 ページ: 749-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical efficacy of autogenous cancellous bone and fibroblast growth factor 2 combined with frozen allografts in femoral nonunion fractures. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akagi H, Ochi H, Kannno N, Iwata M, Ichinohe T, Harada Y, Nezu Y, Yogo T, Tagawa M, Hara Y.
  • 雑誌名: Vet Comp Orthop Traumatol 巻: 26 ページ: 123-9.
  • DOI: 10.3415/VCOT-11-12-0186.
  • 査読あり
• [雑誌論文] An analysis of skeletal development in osteoblast- and chondrocyte-specific Runx2 knockout mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takarada T, Hinoi E, Nakazato R, Ochi H, Xu C, Tsuchikane A, Takeda S, Karsenty G, Abe T, Kiyonari H, Yoneda Y.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res. 巻: 28 ページ: 2064-9
  • DOI: 10.1002/jbmr.1945.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial Responses of Articular Tissues in a Murine High-Fat Diet-Induced Osteoarthritis Model: Pivotal Role of the IPFP as a Cytokine Fountain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwata M, Ochi H, Hara Y, Tagawa M, Koga D, Okawa A, Asou Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0060706.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variations in Gene and Protein Expression in Canine Chondrodystrophic Nucleus Pulposus Cells following Long-Term Three-Dimensional Culture. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwata M, Ochi H, Asou Y, Haro H, Aikawa T, Harada Y, Nezu Y, Yogo T, Tagawa M, Hara Y.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 ページ: -
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0063120.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sema3A regulates bone-mass accrual through sensory innervations. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T, Takeda S, Xu R, Ochi H, Sunamura S, Sato T, Shibata S, Yoshida Y, Gu Z, Kimura A, Ma C, Xu C, Bando W, Fujita K, Shinomiya K, Hirai T, Asou Y, Enomoto M, Okano H, Okawa A, Itoh H.
  • 雑誌名: Nature 巻: 23 ページ: 490-3
  • DOI: 10.1038/nature12115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sirt6 regulates postnatal growth plate differentiation and proliferation via Ihh signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Piao J, Tsuji K, Ochi H, Iwata M, Koga D, Okawa A, Morita S, Takeda S, Asou Y.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 23 ページ: -
  • DOI: 10.1038/srep03022.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Role of Individual Domains and the Significance of Shedding of ATP6AP2/(pro)renin Receptor in Vacuolar H(+)-ATPase Biogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinouchi K, Ichihara A, Sano M, Sun-Wada GH, Wada Y, Ochi H, Fukuda T, Bokuda K, Kurosawa H, Yoshida N, Takeda S, Fukuda K, Itoh H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0078603.
  • 査読あり