2002 Fiscal Year Annual Research Report
骨・骨髄損傷後の血管新生から組織再生までの遺伝子発現と制御
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12137210
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Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
Principal Investigator |
中村 利孝 産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成澤 研一郎 産業医科大学, 医学部, 講師 (20269062)
酒井 昭典 産業医科大学, 医学部, 助教授 (90248576)
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Keywords | 骨損傷 / 血管内皮細胞成長因子 / flt-1 / 骨再生 / 海綿骨 / 骨髄 / 組織形態計測 / 力学強度 |
Research Abstract |
我々は、ラット大腿骨の骨・骨髄にdrill-hole injuryを生じさせ、損傷部位での修復過程において、1)血管内皮細胞成長因子(VEGF)の3つのsplice isoform(120、164、188)の発現があること、2)VEGF188の発現時期が、オステオカルシンが強く発現する時期と一致していること、3)VEGF受容体であるflt-1が、血管内皮細胞のみならず骨芽細胞にも発現していること、を明らかにしてきた。 flt-1を介するシグナルの骨動態における役割は未だ不明である。今年度は、flt-1の役割を明らかにする目的で、flt-1の細胞内tyrosin kinase domainをノックアウトしたマウス(-/-)を用いて実験を行った。対照は同腹の野生型(+/+)とし、生後9週齢で比較した。大腿骨の力学強度は、(-/-)において有意に低下していた。(-/-)の頸骨海綿骨量と骨形成率は有意に低下しており、破骨細胞数も減少していた。次に、flt-1のシグナル伝達の欠如が、骨・骨髄損傷後の修復を遅延させるか否かを明らかにする目的で、径1mmのdrill-holeをマウス大腿骨中央部に開けて、修復過程を観察した。修復がほぼ終了する損傷後21日目の組織で、(-/-)は、(+/+)に比べて、形成された骨表面が不整であり、骨幅も細く、遅延していた。偏光顕微鏡でみると、形成された骨は、(+/+)では、小さく区画されて整っているのに対して、(-/-)では不整で、形成された骨が未熟で、lamellar boneのリモデリングが抑制されていると考えられた。 以上のことからflt-1のシグナルの欠如は、骨代謝回転と骨強度を低下させ、骨・骨髄損傷後の修復を遅延させることを明らかにした。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Watanuki M, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Role of inducible oxide synthase in skeletal adaptation to acute increases in mechanical loading"J Bone Miner Res. 17・6. 1015-1025 (2002)
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[Publications] Notomi T, Nakamura T, et al.: "Effects of tower climbing exercise on bone mass, strength, and turnover in orchidectomized growing rats"J Appl Physiol. 93・3. 1152-1158 (2002)
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[Publications] Notomi T, Nakamura T, et al.: "Tower climbing exercise started 3 months after ovariectomy recovers of bone strenth of the femur and lumbar vertebrae in aged osteopenic rats"J Bone Miner Res. 18・1. 140-149 (2003)
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[Publications] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Apoptosis and p53 expression in chondrocytes relate to degeneration in articular cartilage of immobilized knee joints"J Rheum. (in press). (2003)
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[Publications] Ohishi Y, Narusawa K, Nakamura T, et al.: "Lack of association between osteophyte and disc degeneration in postmenopausal Japanese women with back pain"Bone. (in press). (2003)
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[Publications] Uchida S, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Vascular endothelial growth factor is expressed along with its receptors during the healing process of bone and bone marrow after drill-hole injury in rats"Bone. (in press).