Analysis of dysfunction of osteocytes to reveal the targets of treatment in genetical bone diseases

分析骨细胞功能障碍揭示遗传性骨病治疗靶点

• 批准号: 21H02881
• 负责人: 大薗 恵一
• 金额: $ 7.4万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H02881/
• 关键词: 骨細胞; リン代謝; FGF23; 骨芽細胞; 骨形成; 代謝性骨疾患; 骨系統疾患; 骨形成不全症; 骨折; 骨疾患; くる病

p.G810S変異を持つノックインマウスを作出した。導入バリアントのヘテロ接合体マウス(HT)を得たが、ホモ接合体マウスは得られなかった。HTはWTより体重が小さく、第5腰椎と大腿骨遠位部海綿骨のBV/TVが低く、大腿骨中央部の皮質骨体積と骨髄体積が低く、骨のしなやかさを示す破断変位と破断エネルギーが低かった。モデルマウスの重症度は中等度から重度と考えられるOIモデルマウスを確立したと考えられる。このOIモデルマウスにおける骨細胞機能を検討していく。OI患児由来のiPS細胞に対して、CRISPR/Cas9 systemを用いてバリアントの修復を行い、アイソジェニックなコントロール細胞を作成することができた。この細胞をコントロールとして、OI患者由来iPS細胞から分化誘導した骨芽細胞、骨細胞の石灰化能および骨細胞特異的な遺伝子発現の特徴を明らかにする。未だ、骨細胞への分化が安定しているとは言えないので培養条件を検討中である。XLHモデルマウスのHypマウスについて、骨細胞を単離し、RNA-seqを行った。Bioinformaticsによる解析で、野生型に比べてHypマウスの骨細胞において、発現が増加している、あるいは低下している遺伝子を多数認めた。例えば、Dmp1(Dentin matrix protein 1), Fam20C(FAM20C Golgi Associated Secretory Pathway Kinase), Fgfr1(Fibroblast growth factor receptor 1), Egr1(Early growth response gene 1)などの発現がHypで明確に高くなっており、これは従来、定量的PCRで得られた結果と一致する。今後、これらの遺伝子の発現のパスウェイ解析などを行い、責任遺伝子であるPHEXの関与を明らかにしていく。

p.G810S changes を, holds ノッ ノッ,, <s:1>, ウスを, ウスを ウスを, and makes <s:1> た. Import バ リ ア ン ト の ヘ テ ロ gametes マ ウ ス (HT) を た が, ホ モ gametes マ ウ ス は have ら れ な か っ た. HT は WT よ り weight が small さ く, 5 lumbar と femur as a sponge bone の BV/TV が low く the central part, femur の cortical bone volume と bone marrow が く low volume, bone の し な や か さ を shown す breaking - a broken と エ ネ ル ギ ー が low か っ た. モ デ ル マ ウ ス の intensive は medium degrees か ら severe と exam え ら れ る OI モ デ ル マ ウ ス を establish し た と exam え ら れ る. <s:1> て OIモデ モデ ウスにおける ウスにおける ウスにおける osteocyte function を検 for <s:1> て く く く く. OI suffer from where origin の iPS cells に し seaborne て, CRISPR/Cas9 system を い て バ リ ア ン ト の repair を い, ア イ ソ ジ ェ ニ ッ ク な コ ン ト ロ ー を ル cells into す る こ と が で き た. こ の cells を コ ン ト ロ ー ル と し て iPS cells of the origins, OI patients か ら induction し た bone bud cells, bone cells の calcification can お よ び な of bone cell specific 伝 ithream by 発 now の 徴 を Ming ら か に す る. Not だ, bone cells, へ の differentiation が settle し て い る と は said え な い の で culture conditions を 検 beg in で あ る. XLHモデ て ウス ウス ウス ウス <s:1> Hyp ウスに ウスに て て て bone cells を単 are separated from ウス and RNA-seqを rows った. Bioinformatics に よ る analytical で, wild type に than べ て Hyp マ ウ ス の bone cells に お い て, 発 now が raised し て い る, あ る い は low し て い る heritage 伝 son を most recognize め た. Examples: えば, Dmp1(Dentin matrix protein 1), Fam20C(FAM20C Golgi Associated Secretory Pathway Kinase) Fgfr1(Fibroblast growth factor receptor 1), Egr1 (Early growth response gene 1) な ど の 発 now が Hyp で high clear に く な っ て お り, こ れ は 従 to, quantitative PCR で ら れ た と consistent す る. In the future, こ れ ら の heritage 伝 son の 発 is の パ ス ウ ェ イ parsing な ど を line い, responsibility but 伝 で あ る PHEX の masato Ming ら を か に し て い く.

项目成果

小児骨形成不全症におけるビスホスホネート治療および体重は血清スクレロスチン値に影響する

双膦酸盐治疗和体重影响儿童成骨不全症的血清硬化素水平

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤原誠;北岡太一;石見壮史;山田知絵子;武鑓真司;山本賢一;中野由佳子;中山尋文;大幡泰久;窪田拓生;大薗恵一
• 通讯作者: 大薗恵一

Phosphate promotes osteogenic differentiation through non-canonical Wnt signaling pathway in human mesenchymal stem cells

磷酸盐通过非经典Wnt信号通路促进人间充质干细胞的成骨分化

• DOI: 10.1016/j.bone.2022.116525
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bone
• 影响因子: 4.1
• 作者: Rui Shumin;Kubota Takuo;Ohata Yasuhisa;Yamamoto Kenichi;Fujiwara Makoto;Takeyari Shinji;Ozono Keiichi
• 通讯作者: Ozono Keiichi

骨形成不全症の新規モデルマウス

一种新的成骨不全症小鼠模型

• 发表时间: 2022
• 作者: 武鑓真司;大幡泰久;藤原誠;北岡太一;窪田拓生;大薗恵一
• 通讯作者: 大薗恵一

Genotype-phenotype analysis, and assessment of the importance of the zinc-binding site in PHEX in Japanese patients with X-linked hypophosphatemic rickets using 3D structure modeling

• DOI: 10.1016/j.bone.2021.116135
• 发表时间: 2021-08-14
• 期刊: BONE
• 影响因子: 4.1
• 作者: Ishihara, Yasuki;Ohata, Yasuhisa;Kubota, Takuo
• 通讯作者: Kubota, Takuo

Col1a1G643S/+ mouse model of osteogenesis imperfecta

Col1a1G643S/ 成骨不全小鼠模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Shinji Takeyari;Yasuhisa Ohata;Makoto Fujiwara;Taichi Kitaoka;Takuo Kubota;Keiichi Ozono
• 通讯作者: Keiichi Ozono