プロテオームとミネラロームのイメージングを用いたMMP-2による再生骨成熟の解析

使用蛋白质组和矿物质组成像分析 MMP-2 的再生骨成熟

• 批准号: 21K09825
• 负责人: 笹野 泰之
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09825/
• 关键词: MMP-2欠損マウス; 分析走査電子顕微鏡; マイクロX線CT; 骨; 石灰化; 規格化骨欠損; 質量顕微鏡

研究代表者等の研究グループで繁殖をしているMMP-2欠損マウス（GelA KO）を研究に利用した。修復骨（再生骨）の研究に用いる週齢を検討するため、若齢マウス（７週齢）と高齢マウス（２５週齢）との間で、骨のミネラル構成（ミネラローム）をマイクロX線CTと分析走査電子顕微鏡で検討する実験を開始した。生後７週齢および２５週齢のMMP-2欠損マウスおよび野生型のマウスをそれぞれ１１匹、計４４匹について、全身麻酔下に下肢骨、頭蓋骨、上下顎骨を4％パラホルムアルデヒド、2％グルタールアルデヒド-2％グルタールアルデヒドまたは95％エチルアルコールで固定した。繁殖期間も含め、全試料の採取に平成２年度の１年間を要した。令和３年度は、固定した下肢骨（脛骨）の試料について、マイクロX線CTと分析走査電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析（SEM-EDX）による元素分析で検討した。一部の試料は10%EDTAで脱灰し、パラフィン包埋試料とし、パラフィン切片はヘマトキシリンーエオジンで染色した。生後７週齢の試料で、マイクロX線CT解析の結果、MMP-2欠損マウスの脛骨皮質骨の骨密度は野生型に比較して低い傾向が見られた。SEM-EDXでは、脛骨皮質骨におけるカルシウム、リン、炭素の元素の分布と濃度を解析したが、MMP-2欠損マウスと野生型の間で大きな違いは認められなかった。組織学的検討では、MMP-2欠損マウスで皮質骨が薄く、また、骨髄腔に面する骨面の凹凸が顕著であった。また、MMP-2欠損マウスでは成長板軟骨が厚く、一方で成長板の軟骨細胞の密度が低い傾向が見られた。また、令和３年度は、生後２５週齢の脛骨についても同様の解析を始めた。現時点で、マイクロX線CTによる解析の結果、MMP-2欠損マウスの脛骨皮質骨の骨密度が野生型に比較して明らかに低いことが認められている。

Research representatives, etc. Research and utilization of MMP-2 deficiency The study of repair bone (regenerated bone) was started with the study of bone regeneration structure (bone regeneration structure), X-ray CT analysis, electron microscope analysis, etc. At 7 weeks and 25 weeks after birth, MMP-2 deficiency and wild-type MMP-2 deficiency were 11 and 44 respectively. Under general anesthesia, 4% of lower limb bones, cranium and mandible were recovered, 2% of them were recovered, and 95% of them were recovered. The breeding period includes two years and one year. In the third year of this year, the sample of fixed lower limb bone (tibia) was examined by X-ray CT analysis, electron microscope and dispersive X-ray analysis (SEM-EDX). A portion of the sample was delaminated with 10% EDTA, embedded in the sample, and stained with EDTA. The results of X-ray CT analysis showed that the bone mineral density of tibia cortical bone was lower than that of wild type at 7 weeks after birth. SEM-EDX analysis of the distribution and concentration of elements in tibia cortical bone, MMP-2 deficiency and wild-type Histological examination showed that MMP-2 was deficient in cortical bone, bone cavity and bone surface. The density of chondrocytes in the growth plate tends to be lower than that in the growth plate.また、令和3年度は、生后25周齢の胫骨についても同様の解析を始めた。At this point, the results of the analysis of MAIKRO X-ray CT and the bone density of the tibial cortical bone with MMP-2 deficiency are clearly lower than those of the wild type.

项目成果

CAGE解析を用いたマウス歯周組織における老化関連細胞外マトリックス分解酵素の探索

使用 CAGE 分析寻找小鼠牙周组织中与衰老相关的细胞外基质降解酶

• 发表时间: 2021
• 作者: 中村恵;笹野泰之
• 通讯作者: 笹野泰之

下顎の発生課程において石灰化組織吸収に寄与する細胞

下颌骨发育过程中有助于钙化组织吸收的细胞

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村恵;Mu-Chen Yang;笹野 泰之
• 通讯作者: 笹野 泰之

Whole transcriptome analysis with CAGE revealed that MMPs-3, -9, and -13 were differentially expressed in the mandibular condyle of aged mice.

CAGE 的全转录组分析显示，MMPs-3、-9 和 -13 在老年小鼠下颌髁突中存在差异表达。

• 发表时间: 2023
• 作者: Mu-Chen Yang;Megumi Nakamura;Yasuyuki Sasano
• 通讯作者: Yasuyuki Sasano

硬組織の発生と修復の過程における石灰化進行機構

硬组织发育和修复过程中钙化进展的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 杉崎リサ;笹 清人;宮本洋一;宇山理紗;近津大地;上條竜太郎;笹野泰之
• 通讯作者: 笹野泰之

Sichuan University/Shenzhen University General Hospital(中国)

四川大学/深圳大学总医院（中国）