Epigenomic analysis of articular cartilage superficial zone cells

关节软骨浅层细胞的表观基因组分析

• 批准号: 21K09845
• 负责人: 安原 理佳
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Showa 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-21K09845/
• 关键词: 骨格形成; 軟骨; エピジェネティクス; 幹/前駆細胞; 亜鉛トランスポーター; 関節表層細胞; 骨格成長

本研究課題では、関節軟骨障害の修復起点としての関節表層細胞に着目した軟骨分化機構の解明を目的とした。中でも、遺伝子発現制御を担うDNAメチル化やヒストンの化学修飾変化が細胞の記憶とその機能発現に重要であることから、特に細胞内外の亜鉛濃度の変化によるエピジェネティクスな制御による骨格変化を解析した。亜鉛トランスポータZIP10欠損マウスを用いて細胞内外の亜鉛濃度の変化にともなう骨格解析を行ってきた。ZIP10欠損マウスは、四肢短縮に加え全身の骨格障害を生じ、ZIP10を欠損した骨芽細胞は骨化能が低下した。関節の成長板の軟骨細胞の不規則な配列と骨化の促進がみられ、軟骨分化異常が生じていると考えられた。表層細胞は、軟骨細胞へ誘導可能な前駆細胞様の性質を保持しており、RNA-sequence法を用いた網羅的発現解析から、骨代謝調節の異常と細胞の生死、エキソソームなどの細胞外vesicleを制御していた。表層細胞が保持する幹細胞や前駆細胞といった未分化な状態の細胞は、環境因子の影響を受け分化が進行することか ら、細胞内外の亜鉛濃度の変化は幹細胞や前駆細胞の細胞環境に大きく影響し、DNAのメチル化や転写因子の結合配列の化学修飾などエピジェネティクスな制御が働くことで細胞分化異常を生じると予想された。今後は、Zip10の発現制御下での軟骨分化過程におけるDNAやヒストンの化学修飾変化を検討し骨代謝調節因子を制御する候補因子のDNAをターゲットとしたCRISPR/Cas9 を用いた脱メチル化システムを構築する予定である。クロマチンレベルのエピゲノム解析には、scATAC-seqが有効であり、シングルセルレベルでの遺伝子発現制御についても解析を進めていく予定である。

The aim of this study is to clarify the starting point of repair of articular cartilage damage and the mechanism of cartilage differentiation in articular surface cells. The chemical modification of DNA is important for the functional development of cellular memory, especially for the analysis of changes in the concentration of lead in and out of cells. The lead concentration in and out of the cell was determined by the analysis of the lead concentration in the cell. ZIP10 is not damaged, limbs are shortened, and the whole body is damaged. ZIP10 is not damaged. Bone bud cells can be ossified. The irregular arrangement of cartilage cells in the growth plate of the joint promotes the ossification of cartilage, and the abnormal differentiation of cartilage occurs. Surface cells and chondrocytes may be induced to maintain the properties of the precursor cells, and RNA-sequence methods may be used to analyze the occurrence of abnormal bone metabolism and cell death, and to control the extracellular vesicles. The surface cells maintain the undifferentiated state of stem cells and precursor cells, and are affected by environmental factors. The concentration of lead in and out of the cells greatly affects the cellular environment of stem cells and precursor cells. The chemical modification of DNA binding and binding factors causes abnormal differentiation of cells. In the future, the development of Zip10 will be controlled by the chemical modification of DNA molecules, and the construction of DNA molecules that are candidate factors for bone metabolism regulatory factors. For example, if you want to change the name of a person, you can change the name of a person.

项目成果

唾液腺再生にむけた筋上皮細胞の可塑性制御の分子機序

肌上皮细胞可塑性调控唾液腺再生的分子机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenta Nakazono;Mi Nguyen-Tra Le;Miki Kawada-Matsuo;Noy Kimheang;Junzo Hisatsune ;Yuichi Oogai ;Masanobu Nakata ;Norifumi Nakamura;Motoyuki Sugai ;Hitoshi Komatsuzawa;安原 理佳
• 通讯作者: 安原 理佳

Assessment of MEF2C as a novel myoepithelial marker using normal salivary gland and pleomorphic adenoma: An immunohistochemical study

• DOI: 10.1016/j.ajoms.2022.01.001
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology
• 作者: Ikuko Takakura;Satoko Kujiraoka;R. Yasuhara;J. Tanaka;F. Ide;K. Mishima

Generation of artificial salivary glands using decellularization method

利用脱细胞法生成人工唾液腺

• 发表时间: 2022
• 作者: 加地英美;豊永憲司;田﨑園子;永尾潤一;岸川咲吏;池田水子;田中芳彦;大沼慎太郎，美島 健二，安原 理佳，田中 準一，行森 茜
• 通讯作者: 大沼慎太郎，美島 健二，安原 理佳，田中 準一，行森 茜

A comprehensive analysis of ChIP-seq-based Foxc1 target genes in mouse embryonic submandibular gland

基于 ChIP-seq 的小鼠胚胎颌下腺 Foxc1 靶基因综合分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 行森茜;田中準一;北條宏徳;安原理佳;鯨岡聡子;石田尚子;美島健二
• 通讯作者: 美島健二

Transcriptome profiles associated with human periodontal ligament differentiation.

与人类牙周膜分化相关的转录组谱。

• DOI: 10.1016/j.job.2023.01.005
• 发表时间: 2023
• 期刊: J Oral Biosci.
• 作者: Yuji Takahashi;Rika Yasuhara;Junichi Tanaka Haruhisa Nakano;Koutaro Maki;Kenji Mishima.
• 通讯作者: Kenji Mishima.