高齢者における骨修復能破綻機構の解明と高齢骨疾患患者への骨修復法の開発

阐明老年人骨修复失败机制及开发老年骨病患者骨修复方法

• 批准号: 21K17083
• 负责人: 田澤 美樹
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17083/
• 关键词: 骨折; 骨修復; Gli1; Runx2; 骨欠損モデル; Rumx2; Sp7; 骨粗鬆症; 一細胞RNA-seq解析

2022年度はまず、マウス遺伝学を用いたLineage tracing解析により、骨修復に寄与する細胞集団の同定を検討した。これまでの研究で、骨発生過程における体性幹細胞集団を特徴づける遺伝子として、Gli1が報告されている（Nat Commun 8(1):2043, 2017）。そのため本研究では、Gli1遺伝子により特徴づけられる細胞集団について解析を行った。Gli1-CreERT2マウスを、Cre依存的に蛍光タンパク質Tomatoを発現するtdTomatoマウスと交配し、そのコンパウンドマウス(Gli1-CreERT2;tdTomato)を作出した。Genotyping用プライマーとPCR条件を検討することで、Genotyping PCRを最適化した。作出したコンパウンドマウスの長管骨において骨欠損を作製した。骨欠損作製前後４日間連続して、タモキシフェンを投与し、Gli1陽性細胞をtdTomatoで標識した。その後、異なる期間経過後にマイクロCTを用いて骨修復過程を観察した。その結果、骨欠損作製後4週間で骨の癒合が認められた。ヘマトキシリン・エオジン染色およびサフラニンO染色を用いた組織学的解析により、欠損後２週間では内軟骨性骨化様の軟骨組織や骨組織が認められたのに対して、欠損4週間後には、骨欠損部は新生骨が形成され、骨リモデリングが認められた。現在、tdTomatoシグナルと免疫組織学的解析によりGli1系譜細胞の運命決定機構の検討を進めている。軟骨細胞のマスターレギュレーターであるSOX9、骨芽細胞のマスターレギュレーターであるRUNX2、SP7、脂肪細胞マーカーであるPPARγ、筋線維芽細胞マーカーであるSmooth muscle alpha-actin (αSMA)について、抗体および染色法の最適化を開始した。

2022 annual は ま ず, マ ウ ス heritage 伝 learn を with い た Lineage tracing parsing に よ り, bone repair に send with す る cells sets 団 の be を beg し 検 た. こ れ ま で で, bone 発 の research process に お け る body sex cells sets 団 を, 徴 づ け る posthumous son 伝 と し て, Gli1 が report さ れ て い る (Nat Commun 8 (1) : 2043, 2017). そ の た め this study で は, traces of Gli1 伝 son に よ り, 徴 づ け ら れ る cells sets 団 に つ い analytical line を っ て た. Gli1 - CreERT2 マ ウ ス を, Cre dependent に 蛍 light タ ン パ ク quality Tomato を 発 now す る tdTomato マ ウ ス と し, mating そ の コ ン パ ウ ン ド マ ウ ス (Gli1 - CreERT2; tdTomato) を make し た. Genotyping uses the プラ プラ と と と とPCR condition を検 to discuss する た とで and Genotyping PCRを optimization た. Make <s:1> たコ パウ パウ ド ド ウス ウス long canal bone にお て て bone defect を make た. 4 day even before and after the bone owe loss cropping 続 し て, タ モ キ シ フ ェ ン を cast and し Gli1 positive cells を tdTomato で logo し た. After そ そ, and after the なる period, に て て ロ ロCTを is used to observe the を観 て bone repair process を観 and た た. The result of そ <s:1> and the healing of で bone <s:1> within 4 weeks after underinjury treatment が and confirmation められた. ヘ マ ト キ シ リ ン · エ オ ジ ン dyeing お よ び サ フ ラ ニ ン O staining を with い た histologic analysis に よ り, owe damage after 2 weeks between で は cartilaginous ossification in others の cartilage や bone が recognize め ら れ た の に し seaborne て, owe damage after 4 weeks between に は が は new bone formation, bone owe damage department さ れ, bone リ モ デ リ ン グ が recognize め ら れ た. Now, the analysis of tdTomatoシグナ と と in immunohistology によ <s:1> Gli1 pedigreous cells <s:1> fate determination institutions <e:1> 検 seek を into めて る る る. Chondrocytes の マ ス タ ー レ ギ ュ レ ー タ ー で あ る SOX9, bone bud cells の マ ス タ ー レ ギ ュ レ ー タ ー で あ る RUNX2, SP7, fat cells マ ー カ ー で あ る PPAR gamma, steel wire d bud cells マ ー カ ー で あ る Smooth muscle alpha - actin (αSMA)に に て て て, antibody および staining method <s:1> optimization を begins た た.