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2015 年度 実施状況報告書

Runx2コンディショナル欠損マウスを使用した成体間葉系幹細胞の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 26460387
研究機関金沢大学

研究代表者

宝田 剛志  金沢大学, 薬学系, 助教 (30377428)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード間葉系幹細胞 / Runx2
研究実績の概要

骨粗鬆症とは、骨吸収が骨形成を上回る状態である。減少した骨量を回復させるには骨形成の活性化が必要であるが、骨形成促進剤の開発は充分に進んでいない。Runx2を全身的に欠損することで骨化が完全に障害されるため、開発したRunx2コンディショナル欠損マウスを使用することで、「どういったMSCでRunx2が骨を作るのに重要なのか?」といった問いに答えを出すことができる。また、「その重要な細胞は、どのような集団を形成しているのか?」といった問題に取り組むことで、骨を作りだすMSCの細胞生物学的な特徴づけができ、骨形成促進剤の開発に有用な情報が得られるのではないかと考えた。従来は、どういったMSCが、前骨芽細胞や骨芽細胞となり、骨形成に関与するのかが分かっておらず、そのため、Runx2が骨芽細胞分化系列のどういった段階で重要であるのかも長らく不明であった。既存の複数のMSCマーカーを用いたマウス遺伝学的解析とフローサイトメトリー解析を組み合わせた解析結果から、その内の2つ、Prx1とSca1 が共陽性なMSCが最も幹細胞性の高いMSCであり、まずSca1陰性なり、次にPrx1陰性 なOsterix陽性細胞となり、そして成熟した骨芽細胞となる、という骨形成への分化過程の詳細を明らかにした。また、Prx1+Sca1+細胞からPrx1-Sca1-Osx+細胞になる段階までの間に、Runx2が骨形成のうえで必須の働きを持つことが分かった(Takarada et al, Development, 2016)

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

骨形成を担うMSCを個体レベルで特定することに成功した。今後はこの情報をもとに、分化系譜の詳細を分子レベルで明らかとすることが可能である。

今後の研究の推進方策

明らかとしたMSCの特徴づけの情報を利用し、それぞれの分化段階の細胞をCell sortにより分離することで、in vivoでの分化段階特異的な遺伝子/タンパク質発現、転写制御機構の網羅的解析(トランスクリプトーム、プロテオミクス解析)を実施する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Columbia University/The Albert Einstein College of Medicine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Columbia University/The Albert Einstein College of Medicine
  • [雑誌論文] Genetic analysis of Runx2 function during intramembranous ossification.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takarada, Ryota Nakazato, Azusa Tsuchikane, Koichi Fujikawa, Takashi Iezaki, Yukio Yoneda, Eiichi Hinoi
    • 雑誌名

      Development

      巻: 143 ページ: 211-218

    • DOI

      10.1242/dev.128793

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Upregulation of Slc38a1 gene along with promotion of neurosphere growth and subsequent neuronal specification in undifferentiated neural progenitor cells exposed to theanine.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takarada, Masato Ogura, Noritaka Nakamichi, Takami Kakuda, Ryota Nakazato, Hiroshi Kokubo, Shinsuke Ikeno, Saki Nakamura, Takaya Kutsukake, Eiichi Hinoi and Yukio Yoneda
    • 雑誌名

      Neurochem Res

      巻: 41 ページ: 5-15

    • DOI

      10.1007/s11064-015-1591-4

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Potential interactions of calcium-sensitive reagents with zinc ion in different cultured cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujikawa, Ryo Fukumori, Saki Nakamura, Takaya Kutsukake, Takeshi Takarada and Yukio Yoneda
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 ページ: e0127421

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0127421

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glucose Uptake and Runx2 Synergize to Orchestrate Osteoblast Differentiation and Bone Formation.2015

    • 著者名/発表者名
      Jianwen Wei, Junko Shimazu, Munevver P. Makinistoglu, Antonio Maurizi, Daisuke Kajimura, Haihong Zong, Takeshi Takarada, Takashi Iezaki, Jeffrey E. Pessin, Eiichi Hinoi and Gerard Karsenty
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 161 ページ: 1576-1591

    • DOI

      10.1016/j.cell.2015.05.029

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 緑茶アミノ酸テアニンによる神経系前駆細胞の機能制御2015

    • 著者名/発表者名
      宝田 剛志
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2015
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-08-28 – 2015-08-28
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of Runx2 in endochondral and intramembranous ossification during skeletogenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takarada
    • 学会等名
      The 3rd Seoul Symposium on Bone Health
    • 発表場所
      Seoul (Korea)
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 骨が作られる仕組みを解明!

    • URL

      http://www.kanazawa-u.ac.jp/wp-content/uploads/2015/12/151215.pdf

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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