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胎児期軟骨組織カルシウムシグナルマッピング

胎儿软骨组织钙信号图谱

基本信息

批准号：
18K11044
负责人：
武井大祐
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

胎児期の骨の発育において、骨の成長板のユニークな細胞群の配置が、重要な役割を持つと考えられるが、基礎的な知見は十分に得られていない。本研究では、マウス胎児の大腿骨をイメージングすることによって、細胞群の配置の意義を明らかにすることを目指した。細胞内シグナル伝達の中枢を担う細胞内カルシウム動態を中核におき、カルシウム動態を構成する細胞膜カルシウムチャネルの発現量、さらには、カルシウムシグナルによって制御される細胞の機能変化に着目した。本研究により、以下の成果が得られた。軟骨組織の急性スライスを用いた独自のカルシウムイメージング技術により、ラウンド軟骨細胞、カラムナー軟骨細胞において、非周期的で25～45 nMの振幅を有し、40～80秒程度持続するカルシウム濃度の変化(Calcium fluctuation, カルシウム変動）を確認した。肥大軟骨細胞においては、カルシウム変動陽性細胞数は少なく、軟骨膜細胞では、カルシウム変動を確認できなかった。細胞外からのカルシウム流入が、ラウンド軟骨細胞のカルシウム変動の形成に寄与することが明らかとなったため、カルシウム変動を形成する細胞表層カルシウムチャネルの同定を試みた。イメージングを用いた薬理学的なスクリーニングと遺伝子発現解析を統合した結果、カルシウム変動を形成する細胞表層カルシウムチャネルが、TRPM7チャネルである可能性が示唆された。タモキシフェン誘導型のTrpm7コンディショナルノックアウトマウスを用い、Trpm7遺伝子が発現抑制された急性スライスを作製した。Trpm7ノックダウン軟骨細胞において、カルシウム変動陽性細胞の割合が低下し、カルシウム変動の振幅も減少した。このことから、カルシウム変動の形成に寄与する細胞表層カルシウムチャネルがTRPM7チャネルであることが示唆された。

Fetal bone development, bone growth plate, cell population allocation, important service, maintenance, basic knowledge, very important. This study aims to clarify the significance of fetal thigh bone allocation. Cell membrane cell cycle development, cell cycle development, cell cycle development, The results of this study are summarized as follows. Cartilage tissue is characterized by an acute phase change, a separate phase change technique, and an amplitude change of 25 to 45 nM for non-cyclic and 40 to 80 seconds for chondrocytes and chondrocytes. The number of hypertrophic chondrocytes was reduced, and the number of perichondrial cells was confirmed. Extracellular chondrocytes flow into and out of cells, and chondrocytes are activated to form chondrocytes on the surface layer. The results of the analysis of gene expression and the possibility of cell surface layer formation and TRPM7 generation are shown in the integrated results of the analysis of gene expression and gene expression in the use of gene expression. Trp7 gene expression inhibition and expression inhibition of the acute gene expression Trpm7: Chondrocytes are in the middle of the cell cycle, and the cell cycle of positive cells is reduced, and the amplitude of cell cycle is reduced. This is the first time that a cell surface layer has been formed.