2014 Fiscal Year Research-status Report
CCNファミリ－３の新機能：内軟骨性骨形成における役割
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25462888
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
服部 高子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00228488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青山 絵理子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (10432650)
滝川 正春 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (20112063)
西田 崇 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (30322233)
久保田 聡 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (90221936)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | NOV/CCN3 / トランスジェニックマウス / 内軟骨性骨形成 / 関節変性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度は、軟骨組織特異的CCN3過剰発現トランスジェニックマウス（CCN3col2a1tg）の軟骨および骨の解析を行い、以下の結果を得た。
１）軟骨分化過程のCCN3過剰発現による修飾
軟骨組織特異的CCN3過剰発現ベクター(Col2a1-mNOV-GFP-IRES-LacZ)をマウス受精卵に注入することによって得られたトランスジェニックマウス(CCN3col2a1tg）より軟骨細胞を単離し、遺伝子発現の変化をマイクロアレイを用いて解析し、内軟骨性骨形成の制御が報告されているいくつかの遺伝子発現の変化を確認した。
２）CCN3col2a1tg由来の間葉系幹細胞の高密度培養で、CCN3過剰発現により軟骨分化が促進されていることが明らかとなった。しかしながら、リコンビナントCCN3蛋白添加では軟骨分化が抑制されることから、細胞内CCN3が細胞外に分泌されたCCN3とは異なる遺伝子発現を直接的、あるいは間接的に制御している可能性が示唆された。
３）生後２ヶ月齢の成体CCN3col2a1tg関節軟骨で、組織学的解析により著しい関節軟骨の変性が誘発されていた。マイクロCTの解析から、軟骨下骨においても吸収像が確認された。CCN3col2a1tg関節軟骨下骨表層で破骨細胞が誘導されていた。col2a1プロモータによって誘導されているCCN3の発現は出生後18ヶ月まで継続していることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２６年度は、①CCN3col2a1tgの表現型を分子レベルの変化として説明すること、②また、出生後の軟骨組織におけるCCN3の機能を解析するために、成体CCN3col2a1tgマウスの軟骨組織、特に関節軟骨に注目することであった。①に関しては、CCN3col2a1tgマウス胎児肢芽間葉系細胞を高密度培養して得られた軟骨細胞よりRNAを単離し、当初の予定通りマイクロアレイ解析を行い、内軟骨性骨形成の制御が報告されているいくつかの遺伝子発現の変化を確認した。さらにこのマイクロアレイの結果は、生後１日齢のCCN3col2a1tg肋軟骨培養細胞から単離したRNAで再確認されているため、①の計画は完遂できている。この結果を元にCCN3が内軟骨性骨形成に及ぼす役割を現在説明しようと試みている。②に関しては生後２ヶ月齢のCCN3col2a1tg由来関節軟骨で重篤な変性を伴っていることが確認されている。この変化も先の遺伝子発現の変化と合わせて分子レベルの変化として現在説明しようとしている。②の計画に関しても、当初の予想以上に達成されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた結果を元に、遺伝子発現の変化として捉えられた変化が確実なものであるか、in vitroおよびin vivoで確認する。実際には、in vitroで誘導されていた遺伝子に関しては、その発現を抑制したり、機能を阻害するなどしてこれまで確認されている現象が阻害できるかを確認する。また、in vivoでは、発現が誘導されている遺伝子を抑制するなどしてその変化が消失するかを確認する。これらの研究成果は国際雑誌に論文として掲載を目指す。
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| Causes of Carryover |
本年度は、使用したマウスの匹数が当初の予定より若干少なくなったため、物品費の使用が少なく、次年度使用額が生じた。次年度は予定より多くのマウスを使用すると思われ、本年度の剰余額は次年度に使用したい。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の理由で、次年度使用額は物品費としての使用を計画している。
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[Journal Article] Dual pathways to Endochondral osteoblasts: A novel chondrocyte-derived cell identified in hypertrophic cartilage.2015
Author(s)
Park, J., Gebhardt, M., Golovchenko, S., Perez Branguli, F., Hattori, T., Hartmann, C., Zhou, X., de Crombrugghe, B., Stock, M., Schneider, H., von der Mark, K.
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Journal Title
Biol Open.
Volume: 4(5)
Pages: 608-21
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarthritis models in vivo.2014
Author(s)
Abd El Kader, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T. and Takigawa, M.
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Journal Title
Bone
Volume: 59
Pages: 180-188
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] CCN2 as a novel molecule supporting energy metabolism of chondrocytes.2014
Author(s)
Maeda-Uematsu, A., Kubota, S., Kawaki, H., Kawata, K., Miyake, Y., Hattori, T., Nishida, T., Moritani, N., Lyons, K. M., Iida, S. and Takigawa, M.
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Journal Title
J. Cell Biochem.
Volume: 115
Pages: 854-865
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Connective tissue growth factor (CCN2) and microRNA-21 are components of a positive feedback loop in pancreatic stellate cells (PSC) during chronic pancreatitis and are present in PSC-derived exosomes.2014
Author(s)
Charrier, A., Chen, R., Chen, L., Kemper, S., Hattori, T., Takigawa, M. and Brigstock, D. R.
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Journal Title
J. Cell Commun. Signal.
Volume: 8
Pages: 147-156
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] E6-AP/UBE3A Protein, a Ubiquitin Ligase toward SOX9 Protein is essential to endochondral ossification2015
Author(s)
Hattori, T., Kishino, T., Stephen, S., Eberspaecher, H., Maki, S., Takigawa, M., Nishida, T., Kubota, S., de Crombrugghe, B.and Yasuda, H.
Organizer
Gordon Research Conference, Cartilage Biology & Pathology
Place of Presentation
Hotel Galvez Galveston, TX.
Year and Date
2015-03-22 – 2015-03-27
Invited
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[Presentation] Dual Origin of Endochondral Osteoblasts: A Novel Chondrocyte-derived Osteoprogenitor Cell Identified in Hypertrophic Cartilage near the Chondro-osseous Junction2015
Author(s)
von der Mark, K., Park J., Gebhardt, M., Surmann-Schmitt, C., Stock, M., Hattori, T., Hartmann, C., Zhou , X., and de Crombrugghe, B.
Organizer
Gordon Research Conference, Cartilage Biology & Pathology
Place of Presentation
Hotel Galvez Galveston, TX.
Year and Date
2015-03-22 – 2015-03-27
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[Presentation] Assessment of the regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarturiritis models in vivo.2014
Author(s)
Abd El Kdaer, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T., Takigawa, M.
Organizer
第37回日本分子生物学会
Place of Presentation
横浜
Year and Date
2014-11-25 – 2014-11-27
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[Presentation] The regenerative effect of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarturiritis models in vivo.2014
Author(s)
Abd El Kdaer, T., Kubota, S., Nishida, T., Hattori, T., Aoyama, E., Janune, D., Hara, E. S., Ono, M., Tabata, Y., Kuboki, T., Takigawa, M.
Organizer
第6回CCNファミリー研究会
Place of Presentation
岡山
Year and Date
2014-08-30
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