軟骨細胞と骨細胞の相互作用に着目した変形性関節症における軟骨下骨骨硬化の病態解明

阐明骨关节炎软骨下骨硬化的病理学，重点关注软骨细胞和骨细胞之间的相互作用

• 批准号: 21K16673
• 负责人: 濱崎 雅成
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K16673/
• 关键词: 変形性関節症; 骨細胞; 軟骨細胞; 軟骨下骨; 軟骨下骨の骨硬化

近年、軟骨との相互作用により軟骨下骨の骨代謝が調節されているとの報告が散見されるが、軟骨の主要細胞成分である軟骨細胞が骨細胞の機能に及ぼす影響は知られていない。本研究では、軟骨細胞の異化は軟骨下骨の骨細胞の機能低下を及ぼし、初期の変形性関節症(OA)に見られる軟骨下骨の骨代謝変化をもたらすという仮説をもとに、OAにおいて軟骨細胞が軟骨下骨の骨細胞機能に及ぼす影響を解析することを目的とした。IL-1βで刺激したマウス軟骨細胞とマウス骨細胞セルラインを共培養し、軟骨細胞と骨細胞との相互作用を評価した。共培養後、骨細胞に生じた変化をCristal Violet染色、ウエスタンブロッティング（WB）、qRT -PCRおよびRNA -seqを用いて解析した。その結果。IL-1β刺激軟骨細胞と共培養した骨細胞群（刺激群）では有意に骨細胞数が減少していた。またqRT-PCR及びWBの結果、刺激群は骨細胞関連マーカーの発現が減少し、RANKLの発現量が有意に増加した。RNA-seqによる遺伝子発現解析では、刺激群で炎症関連遺伝子が多く発現していた。その中でpyroptosisに関連するNOD like receptor signaling pathwayに着目し、pyroptosisに関連する遺伝子発現が上昇していることを確認した。これらの結果から、変性した軟骨細胞は骨細胞のPyroptosisを誘導し、初期OAに見られる骨代謝変化に類似した、周囲の骨脆弱性を誘導する可能性が示唆された。今後は、Pyroptosisを引き起こすGasdermin Dのコンディショナルノックアウトマウスを作成し、膝前十字靭帯を切断した変形性関節症モデルを用いて、OAの発症・進行に関する検証を行う予定である。

In recent years, there has been a report on the interaction between bone and bone, and the main cellular components of bone, bone In this study, the cellular energy of subosseous bone was decreased and the cellular energy of subosseous bone in early stage of dysplastic disorder (OA) was analyzed. The purpose of this study was to analyze the cellular energy and imaging of subosseous bone in early stage of dysplastic disease (OA). IL-1 β stimuli, bone cells, bone cells and bone cells. After co-culture, the bone cells were stained with Cristal Violet, WB, qRT-PCR and RNA-seq. Compare the results. IL-1 β stimulated bone cell coculture, bone cell population (stimulation group), intentional bone cell count and less bone cell count. According to the results of qRT-PCR and WB, the number of bone cells in the stimulation group was significantly lower than that in the control group, and the dose of RANKL was intentionally increased. There were multiple signs of inflammation in the stimulation group and the analysis of the symptoms of RNA-seq. In the middle of the pyroptosis, click NOD like receptor signaling pathway to stare, and pyroptosis click to confirm that you are looking. The results showed that the possibility of bone brittleness and weak bone formation was similar to that of Pyroptosis in the early stage of OA, and the possibility of bone fragility and weakness in the early stage. In the future, Pyroptosis will introduce Gasdermin D

项目成果

Establishment of co-culture model of chondrocytes and osteocytes for exploration of interplay between cartilage and subchondral bone in osteoarthritis

建立软骨细胞和骨细胞共培养模型，探讨软骨与软骨下骨在骨关节炎中的相互作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Taiki Tokuhiro;Taku Ebata;Mohamad Alaa Terkawi;Masanari Hamasaki;Yoshio Nishida;Junki Shiota;Keita Kitahara;Shunichi Yokota;Tomohiro Shimizu;Daisuke Takahashi;Norimasa Iwasaki
• 通讯作者: Norimasa Iwasaki

変性軟骨細胞が骨細胞機能に及ぼす影響－変形性関節症における軟骨－軟骨下骨連関機序の解明－

退化软骨细胞对骨细胞功能的影响 - 阐明骨关节炎中软骨-软骨下骨连接机制 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 徳廣 泰貴;江畑 拓;濱崎 雅成;清水 智弘;髙橋 大介;照川 アラー;岩崎 倫政
• 通讯作者: 岩崎 倫政