2016 Fiscal Year Annual Research Report
Roles of BMPs in postnatal bone and joint homeostasis
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25293317
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
辻 邦和 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (20323694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宗田 大 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 非常勤講師 (50190864)
関矢 一郎 東京医科歯科大学, 再生医療研究センター, 教授 (10345291)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 骨形成因子 / BMP / 半月板 / 骨 / 軟骨 / 造血幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、骨形成因子(BMP)ファミリーに属する遺伝子群による硬組織のホメオスタシスの統括的な理解、及びその破綻に基づく硬組織関連疾患の病因の解明を最終目的としている。これまでの研究成果に基づき、本研究期間においては、(I) BMP2欠損マウスで観察される骨折治癒プロセスの破綻の原因解析に基づく、骨のホメオスタシスにおけるBMPシグナルの生理機能の解析、(II) BMP7欠損マウスに観察される自然発症の変形性膝関節症の病態の解析に基づく、関節軟骨のホメオスタシスにおけるBMPシグナルの生理機能の解析、(III) BMP4欠損マウスにおいて観察される造血幹細胞数の低下の分子メカニズムの解析に基づく、骨髄造血微小環境(HSC niche)のホメオスタシスにおけるBMPシグナルの生理機能の解析に関して検討を行っている。
私たちは、これまで、Bmp2の活性が、骨形成には必須ではないが、恒常性の維持に欠くことができないこと、関節軟骨の維持にBmp2およびBmp7の活性が必須であることを示してきた。これに対して、Bmp4の活性は、骨軟骨の発生並びに恒常性の維持には必須ではないが、造血幹細胞の微小環境の維持に必要であることを明らかとした。これらの結果に加えて、私たちは、半月板の形成並びに維持にBmp2の活性が必須であることを示した。すなわち、後肢の発生過程において骨、軟骨の原基を形成する間葉系細胞において特異的にBmp2を欠損したマウスにおいては、半月板様組織の形成は観察されるが、その後の線維軟骨様組織への分化が観察されないことを明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、半月板の形成並びに恒常性の維持並びに、関節軟骨の恒常性の維持に関するBmp2の生理機能に関して、研究成果のまとめを行い、現在論文の投稿中である。当初に計画を行なった全ての研究計画をカバーできたわけではないが、着実に研究成果の蓄積を進めることができている点は順調であると考えている
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度であるH29年度は、これまでに得た知見の総まとめを行い、論文として報告することに最も重点を置く。具体的には、現在進行中である四肢特異的Bmp2, Bmp4, Bmp7ノックアウトマウスの関節軟骨の表現型解析と、Bmp2, Bmp4, Bmp7の発現パターンの比較による、Bmp分子の生理機能の差の議論を行なっていきたいと考えている.
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| Causes of Carryover |
動物実験において、トランスジェニックマウスの作出にかかるコストにおいて一部余剰金が生じたことが原因である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度に生じた次年度使用額に関して、本年度の動物維持管理費に組み入れ、使用する予定である。
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[Journal Article] Centralization of extruded medial meniscus delays cartilage degeneration in rats.2017
Author(s)
Ozeki N, Muneta T, Kawabata K, Koga H, Nakagawa Y, Saito R, Udo M, Yanagisawa K, Ohara T, Mochizuki T, Tsuji K, Saito T, Sekiya I.
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Journal Title
J Orthop Sci.
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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