内軟骨性骨化因子遺伝子ctgfの発生時の発現分析と骨再生への応用の検討

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12671770
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山合 友一朗 岡山大学, 歯学部, 助手 (00158057)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中西 徹 岡山大学, 歯学部, 助教授 (30243463)
• Keywords: 内軟骨性骨化 / CTGF / 発生 / マウス / Cbfa1 / 遺伝子発現

Research Abstract

平成12年度は正常発生過程でのCTGF/Hcs24遺伝子発現のパターンの把握を試みた。つまりCTGFのin vitroでの作用、即ち、増殖と分化、接着と遊走の促進という二面性が発生過程でどのように発現するのか解析が必要となった。骨形成時に重要な役割を演じていることが知られている転写因子、Cbfa1とCTGF遺伝子発現との関係についてCCDカメラを用いて顕微鏡画像を直接コンピューターに取り込ませて分析したので併せて報告する。
マウスでは内軟骨性骨化が始まるのは胎令13日である。CTGFは胎令10日では体節の背側の椎板に発現していたが、13日胚になると指の基節骨、尾椎を含む椎骨の肥大軟骨に発現し始め、肢骨、肋骨をはじめとする内軟骨性骨の肥大軟骨の存在する肥大化層へと特異的に発現する部位が増加していった。この部位はtype X collagenの発現部位とよく一致していた。一方、骨膜や増殖軟骨での発現はどのステージにも見られなかった。また、Cbfa1の遺伝子発現部位と時期はCTGFと相同であったがCbfa1は増殖軟骨にも発現していたことからCbfa1の方がCTGFより早いステージから発現することが示唆された。更に、Cbfa1遺伝子をノックアウトしたマウスではどの部位でもCTGFの遺伝子発現は見られなかったことからCTGF遺伝子発現がCbfa1により誘導されている可能性が示唆された。次に、発生過程でのCTGFの遺伝子発現のパターンにはCbfa1にはないピークがあることに基づき、その分析を試みた。即ち、CTGF遺伝子の発現は二相性であったが、最初のピークは7〜9日胚を中心とし、以後減衰して13日胚頃から再び上昇するパターンであった。一方、Cbfa1遺伝子発現はこのようなオッシレーションを示さず、単純に12日胚以降に上昇して行くパターンを示した。