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2016 年度 実績報告書

硬組織を連結する組織構築の形成メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 26293395
研究機関広島大学

研究代表者

宿南 知佐  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (60303905)

研究分担者 滝本 晶  京都大学, 健康長寿社会の総合医療開発ユニット, 特定助教 (00378902)
秋山 治彦  岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60402830)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード発生・分化 / 腱 / 靱帯 / 硬組織 / 遺伝子改変動物
研究実績の概要

Rosa-TdTomato reporterマウスとSox9CreERT2 knock-in (KI)マウスを交配して得られた3週齢のSox9CreERT2;Rosa-TdTomatoマウスにタモキシフェンを投与して、アキレス腱の付着部形成過程におけるSox9陽性細胞の寄与を解析した。その結果、骨側の線維軟骨だけでなく腱付着部近傍から離れた部位に存在する腱細胞にも、Sox9陽性細胞由来の細胞が存在することが明らかになった。ScxGFP Tgマウスのアキレス腱とその付着部を含む切片で、GFPとSox9に対する抗体を用いて二重免疫染色を行うと、Scx/Sox9陽性細胞が腱付着部に観察されるが、成熟した腱細胞ではSox9は発現していなかった。従って、Scx/Sox9陽性細胞が腱細胞に分化すると、Sox9の発現が消失してScxのみを発現するようになると考えられる。ゲノム編集によって作成したScx欠失マウスとSost欠失マウスの解析では、骨格標本を作製し、骨・軟骨分化マーカーの免疫染色、in situ hybridization、トルイジンブルー、ヘマトキシリン・エオジン染色などの組織学的解析を行った。Scx欠失マウス胚や新生仔では、Scxの遺伝子座にCre-recombinaseをKIしたScxCre KIホモマウスと同様に、成熟腱・靱帯のマーカーであるTenomodulin (Tnmd)の発現が、これまで報告されていた終止腱だけでなく、他の腱や靱帯でもほぼ消失していた。Scx欠失マウスやScxCre KIホモマウスでは、Scxが持続的に発現する腱・靱帯だけでなく、Scxが一過性にしか発現しない種子骨や腱・靱帯付着部軟骨などの骨格との連結部も低形成になっていた。Scxが欠失すると、腱・靱帯付着部や種子骨が形成されつつある領域で、Smad1/5とSmad3のリン酸化が減少していることから、Bone morophogenetic proteinとTransforming growth factor betaのシグナル経路が、腱・靱帯と軟骨の連結に重要な役割を果たしていることが明らかになった。これらの結果は、Scientific Reports誌にて公表した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Scleraxis is required for maturation of tissue domains for proper integration of the musculoskeletal system.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Y, Takimoto A, Watanabe H, Hiraki Y, Kondoh G, Shukunami C.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 ページ: 45010

    • DOI

      10.1038/srep45010

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tenomodulin is required for tendon endurance runnning and collagen I fibril adaptation to mechanical load.2017

    • 著者名/発表者名
      Dex S, Alberton P, Willkomm L, Soellradl T, Milz S, Shakivaei M, Ignatius A, Bloch W, Clausen-Schaumann H, Shukunami C, Schieker M, Docheva D.
    • 雑誌名

      EbioMedicine

      巻: - ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2017.05.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] TGF-β1 improves the biomechanical strength by extracellular matrix accumulation without increasing the number of tenogenic lineage cells in a rat rotator cuff repair model.2017

    • 著者名/発表者名
      Arimura H, Shukunami C, Tokunaga T, Karasugi T, Okamoto N, Taniwaki T, Sakamoto H, Mizuta H, Hiraki Y.
    • 雑誌名

      Am J Sports Med

      巻: - ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腱・靱帯と骨格筋2017

    • 著者名/発表者名
      宿南 知佐
    • 雑誌名

      CLINICAL CALCIUM

      巻: 27 ページ: 43-49

    • DOI

      CliCa1703367373.

  • [雑誌論文] 靱帯の形成と再生2016

    • 著者名/発表者名
      吉本 由紀,滝本晶,宿南 知佐
    • 雑誌名

      Keynote RA

      巻: 4 ページ: 20-25

  • [学会発表] Regulation of intervertebral disc development by Pax1 and Sox92017

    • 著者名/発表者名
      Chisa Shukunami
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (Cartilage Biology and Pathology)
    • 発表場所
      Lucca (Barga), Italy
    • 年月日
      2017-04-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 腱・靱帯付着部形成のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      宿南知佐
    • 学会等名
      第24回母子医療センターシンポジウム
    • 発表場所
      和泉市
    • 年月日
      2017-02-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 筋・骨格系を連結する腱・靱帯の形成におけるScleraxisの役割2016

    • 著者名/発表者名
      吉本 由紀、滝本 晶、渡邊 仁美、近藤 玄、開 祐司、宿南 知佐
    • 学会等名
      第4回若手による骨格筋細胞研究会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-11-15
  • [学会発表] 腱・靱帯付着部の形成メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      宿南知佐
    • 学会等名
      第31回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-10-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular characterization and function of tenomodulin, a marker of tendon/ligaments to integrate the musculoskeletal components2016

    • 著者名/発表者名
      Chisa Shukunami
    • 学会等名
      The 13th Bone Biology Forum
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-08-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 筋/骨格系を連結する組織におけるScleraxisの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      吉本由紀、滝本 晶、佐久間哲史、渡邊仁美、近藤 玄、山本 卓、開 祐司、宿南知佐
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第1回大会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2016-08-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 新たに樹立した腱細胞株T2Sを用いた成熟腱分子マーカーTenomodulinの発現制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      山下 寛、吉本由紀、宿南知佐
    • 学会等名
      第2回日本筋学会学術集会
    • 発表場所
      小平市
    • 年月日
      2016-08-05
  • [学会発表] 新たに樹立したマウス由来不死化腱細胞株T2Sを用いた成熟腱分子マーカーTenomodulinの発現制御に関わる細胞内シグナル伝達経路の解析2016

    • 著者名/発表者名
      山下 寛、吉本由紀、宿南知佐
    • 学会等名
      第34回日本骨代謝学会学術集会・第3回アジア太平洋骨代謝学会議
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2016-07-22
  • [学会発表] bHLH型転写因子Scleraxisによる腱・靱帯形成制御2016

    • 著者名/発表者名
      宿南知佐
    • 学会等名
      第11回しまなみ骨・関節フォーラム
    • 発表場所
      愛媛県東温市
    • 年月日
      2016-06-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 筋・骨格系を統合する腱・靱帯の形成・維持機構2016

    • 著者名/発表者名
      宿南知佐
    • 学会等名
      第48回日本結合組織学会学術大会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2016-06-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規マウス由来腱細胞株T2Sを用いた腱分化関連遺伝子の発現制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      山下 寛、吉本由紀、宿南知佐
    • 学会等名
      第7回骨バイオサイエンス研究会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-06-04

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公開日: 2018-01-16  

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