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2014 年度 実施状況報告書

細胞周期関連遺伝子による椎間板恒常性維持制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26670651
研究機関北海道大学

研究代表者

須藤 英毅  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (30374367)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード椎間板変性 / 細胞周期関連遺伝子
研究実績の概要

椎間板組織の中核を成す椎間板細胞は、非増殖細胞である心筋細胞に似ており、終末分化した状態に近くその細胞増殖能は低い。また角膜組織と同様に、中心部は無血管野で周囲からの拡散により栄養状態を維持しているといった特殊な組織でもあり、その細胞増殖・維持機構は不明である。申請者らはまず、栄養飢餓により惹起される椎間板細胞の変性変化に関与する遺伝子群をマイクロアレイにより網羅的に探索した。その結果、細胞周期関連遺伝子のDNA damage checkpointに属する遺伝子群に有意な変動がみられ、今後のさらなる病態解析の標的となり得ることが示唆された(Sudo et al. PLoS ONE 2013)。本研究ではさらに、これら細胞周期関連遺伝子群の椎間板変性における機能解析を進め、椎間板細胞の増殖が分子レベルで正負両方にコントロール可能かどうか、その細胞増殖・細胞周期制御機構を明らかにしようとしている。当該年度は細胞周期関連遺伝子としてP27に着目し,P27ノックアウトマウスの作製を試みた.その結果genotypingを経てP27ノックアウトマウスの作製に成功した.また再現性の高いin vivo椎間板変性モデルの作製が不可欠であると考え、以下によりマウス椎間板穿刺変性モデルを確立することを試みた。
・11週齢C57BL/6マウスを用いて、33あるいは35ゲージ(G)針を使用し、第4/5 腰椎(L4/5)椎間板を側面から穿刺貫通させ、μCT MPR画像により貫通部位を3次元的に確認する。
・貫通部位は、椎間板中央軸位における椎間板短径を3分割し、中心領域と外側領域を同心楕円状に分け、さらに外側領域は腹側・背側領域に2分割して確認を行う。
・術後2、4、8、12週時にL4/5(穿刺群)およびL3/4椎間板(非穿刺群)を7T-MRIにより撮影後、病理組織切片を作成し椎間板変性変化を病理組織学的にも評価する。
その結果,再現性のあるマウス椎間板穿刺変性モデルを確立した。

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

ノックアウトマウスの作製に成功し、また再現性のある椎間板変性モデルの作製にも成功したため。

今後の研究の推進方策

今後は作製したノックアウトマウスを用いて椎間板変性に対するメカニズムの解明を行っていく。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Surgical treatment of Lenke 1 thoracic adolescent idiopathic scoliosis with maintenance of kyphosis using the simultaneous double-rod rotation technique2014

    • 著者名/発表者名
      Sudo H,Ito M, Abe Y,Abumi K,Takahata M,Nagahama K, Hiratsuka S,Kuroki K,Iwasaki N
    • 雑誌名

      Spine

      巻: 39 ページ: 1163-69

    • DOI

      10.1097/BRS.0000000000000364

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of single injection of local anesthetic agents on intervertebral disc degeneration: Ex vivo and long-term in vivo experimental study2014

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki K, Sudo H, Yamada K, Higashi H, Ohnishi K, Tsujimoto T, Iwasaki N
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9 ページ: え109821-え109821

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0109851

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 再現性の高いマウス椎間板穿刺変性モデルの作成2015

    • 著者名/発表者名
      大西貴士,須藤英毅,岩崎倫政
    • 学会等名
      北海道整形災害外科学会
    • 発表場所
      札幌医科大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-01-31 – 2015-02-01
  • [学会発表] 思春期特発性胸椎側弯症(Lenke type 1)に対する3次元的後方矯正固定術の臨床成績2014

    • 著者名/発表者名
      須藤英毅,伊東学,安倍雄一郎,鐙邦芳,高畑雅彦,長濱賢,平塚重人,黒木圭,岩崎倫政
    • 学会等名
      第87回日本整形外科学会学術集会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-25

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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