骨筋発生・再生時のErbB4リセプターと結合組織成長因子CTGF発現細胞の役割

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571732
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 山合 友一朗 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00158057)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中西 徹 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (30243463)
• Keywords: 骨折 / ErbB4 / カルス / ラット / CTGF / 遺伝子発現 / 再生

Research Abstract

培養軟骨細胞株HCS-2/8で、CTGFの添加によりNeuregulin-Iレセプターの一つであるErbB4の発現が上昇したことから、ErbB4とCTGFは関連があることが示唆された。そこで、マウス胎児でのerbB4遺伝子発現をin situ hybridization法を用いて検討したところ、erbB4遺伝子は発生の全ステージを通してどこかの組織に発現し、CTGFのような2相性パターンは無かった。次にラットの大腿骨骨折部位で、CTGFとErbB4の遺伝子発現と骨折治癒との関係を検討した。大腿骨を骨折させ、金属プレートで骨伸張させると骨髄から出血し、それに含まれる骨髄幹細胞によってカルスが形成される。カルスは骨折後7日では種々のステージの軟骨細胞で占められており、その中の肥大軟骨ではctgf遺伝子発現が検出され、35日目では全ての軟骨は骨化していてctgf遺伝子発現は見られなかった。一方、erbB4遺伝子はそれよりやや遅れてカルスの肥大軟骨細胞に発現し始め、ctgf遺伝子発現が終了していた35日目でもなお治癒部位の周囲の間葉系細胞に発現が見られた。このことから、ErbB4発現細胞の出現はCTGF発現細胞より遅く、ErbB4が石灰化のためのレセプターなのかどうかは不明瞭であったものの、同種の細胞にErbB4とCTGFが発現する以上、骨化に関係があることが推測された。この関係は骨伸張しなかった場合でも同様であった。また、ErbB4はErbB2とヘテロダイマーを構成しており、ErbB2により作用が強調されることやErbB2のノックアウトマウスではCTGF発現量が倍化するという報告があることから、ErbB2のノックアウトマウス胎児の大腿骨の肥大軟骨を観察した。ノックアウトマウスでは石灰化部位での肥大軟骨細胞のアポトーシス像が見られなかったものの、石灰化は正常に行われていた。

Research Products

• [Publications] 山合友一朗, 中西 徹, 縄地久美子, 井上美穂, 杉本朋貞, 滝川正春: "ErbB2のノックアウトマウスにおける肥大軟骨のアポトーシス"歯科基礎医学会雑誌. 45・5. 320 (2003)