| 研究課題/領域番号 |
24791574
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松延 知哉 九州大学, 大学病院, 助教 (20543416)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 骨発生 |
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| 研究概要 |
近年、TGF-βシグナリングが骨格組織発生、ヒト骨系統疾患や、骨脆弱性により骨折を来しやすくなる骨粗鬆症、脊椎後縦靭帯骨化症の発症などに関与することが報告されている。疾患の病態解明には、正常な骨格組織発生におけるTGF-βシグナリングが果たす役割を解明することも重要である。
個体レベルで骨格組織発生を研究するにあたり、遺伝子改変マウスの作製は不可欠な手段となりつつあるが、TGF－βシグナリングに関しては、どの分子を標的にするかで、表現系が異なることが報告されている。その一つの理由として、TGF-βシグナリングが、複数のリガンドを利用し、細胞内シグナル伝達においては複数の下流伝達経路を用いることに起因すると考えられる。そこで、本研究代表者は、TGF-βシグナリングが、受容体を経由することに着目し、I型受容体ALK5の遺伝子改変マウスを作成し、骨格組織発生および骨代謝における役割の解明を目的とした。
本年度は、Col2a1-CreマウスおよびDermo1-Creマウスを用いて、それぞれ軟骨特異的（Col2-ALK5CKO）および未分化間葉系細胞特異的ALK5ノックアウトマウス（Dermo1-ALK5CKO）を作成し、解析を行った。胎生18.5日の骨格標本では、Col2-ALK5CKOに四肢形成異常は認めないものの、Dermo1-ALK5CKOでは短縮した骨形成異常が認められた。組織学的検査においては、胎生18.5日Dermo1-ALK5CKOにおける軟骨細胞の増殖能はコントロールマウスと有意な差は認められなかった。以上の結果から、ALK5を介したTGF-βシグナリングは、四肢発生において、軟骨細胞増殖には関与していないことが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は、軟骨特異的および未分化間葉系細胞特異的ALK5コンディショナルノックアウトマウスを用いて解析を行った。いずれのマウスも出生直後に致死であり成獣の解析は不可能であるが、発生期の観察は可能である。ALK5を介したTGF-βシグナリングは、本遺伝子改変マウスにおいては軟骨細胞／軟骨形成には関与していないことが推察され、新たなる知見であり、研究は順調に進捗していると判断された。
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| 今後の研究の推進方策 |
Dermo1-ALK5CKOの骨形成異常のメカニズムの解明を引き続き継続する。本研究代表は、これまでにDermo1-ALK5CKOは骨芽細胞の増殖、分化が低下していることを発表している（Matsunobu T, et al. Dev Biol. 2009 Aug 15;332(2):325-38.）が、ノックアウトマウスにおいて定量的解析は施行していないため、H－E標本およびマイクロCTを用いて、骨形態計測を行う。胎児期骨発生に関与が報告されている遺伝子発現を、ホールマウントin situハイブリダイゼーションを用いて三次元的に解析する。Col1a1-Creを用いた骨芽細胞特異的ALK5CKOを作成し、骨格形成異常ならびに骨代謝異常の有無を観察する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
上記研究計画で記載したマウスモデル作成に必要な動物購入費用や、免疫染色、in situハイブリダイゼーションなどの分子生物学的な手法に必要な試薬購入、マイクロCTや組織学的画像解析のためのソフトウェアの購入などに研究費を使用するとともに、学会発表、論文校正料などにも使用する予定である。
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