関節軟骨の形成過程における細胞外基質の特殊化に関する研究

关节软骨形成过程中细胞外基质特化的研究

• 批准号: 07771597
• 负责人: 笹野 泰之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07771597/
• 关键词: 関節軟骨; 形成過程; I型コラーゲン; in situハイブリダイゼーション; 免疫組織学; グリコサミノグリカン; プロテオグリカン; ラット

目的:(1)関節軟骨細胞が形成過程のどの時期に成長板軟骨には認められないI型コラーゲンの産生能を獲得しタンパクを軟骨基質に蓄積するのかを検索するために、関節軟骨の形成過程におけるI型コラーゲンの遺伝子発現をin situハイブリダイゼーションを用いて、またタンパクの発現を免疫組織学的に検討する。(2)コンドロイチン4硫酸、コンドロイチン6硫酸、ケラタン硫酸、デルマタン硫酸等のグリコサミノグリカン-プロテオグリカン(GAG-PG)が関節軟骨の形成過程においてどのように変動するのかについて、各GAG-PGに特異的なモノクローナル抗体を用いて免疫組織学的に検討する。方法:生後1週、5週、及び11週の雄性Wistar系ラットの脛骨を観察の対象とした。ラットを麻酔下に4%パラホルムアルデヒドを用いて浸漬あるいは灌流固定後、下肢を摘出しEDTAで脱灰した。通法に従いパラフィンに包埋し連続切片をつくり、隣接の切片を用いて関節軟骨の形成過程を以下の方法で検討した。(I)I型コラーゲンに対するin sutuハイブリダイゼーション(ディゴキシゲニン標識RNAプローブを用いた。)及び免疫組織学。(2)GAG-PGに対する免疫組織学。結果及び考察:生後1週齢のラット脛骨の骨端はすべて軟骨から成り、関節軟骨は成長板からまだ分離していなかった。生後5週齢においては骨端の骨化が進み、関節軟骨は成長板から分離し形成の途上にあった。11週齢において関節軟骨の形成はほぼ完了していた。I型コラーゲンに対する免疫反応は1週齢で骨端の軟骨表面に限られていたが、5週齢から11週齢にかけて陽性反応は関節軟骨深層に広がっていた。なお対照として観察したラット脛骨の成長板軟骨ではI型コラーゲンに対する免疫反応はいずれの週齢においても認められなかった。一方、I型コラーゲンに対して陽性のシグナルをもつ細胞は1週齢において骨端表層の軟骨に散在していた。5週齢では陽性の軟骨細胞は関節軟骨全層に見られ、11週齢ではシグナルの減少する傾向が認められた。また関節軟骨の形成過程において、GAG-PG特にコンドロイチン4硫酸に対する免疫反応性の低下が認められたが、成長板では反応性の低下は観察されなかった。結論:関節軟骨は形成過程において成長板軟骨とは異なる細胞外基質の特性を獲得することが示された。

Objective:(1) To investigate the expression of type I cytokinin in articular cartilage during the formation of articular chondrocytes, and to investigate the expression of type I cytokinin in articular cartilage during the formation of articular cartilage. (2)GAG-PG is used to investigate the immune histologic changes in the formation of articular cartilage and specific antibodies against each GAG-PG. Methods: Male Wistar rats at 1 week, 5 weeks and 11 weeks after birth were examined for tibialis. 4% of the lower limbs are removed from the body by immersion and EDTA. The process of articular cartilage formation is discussed in the following ways: (I)I The type of virus that causes the virus to spread is called the "virus." And immunohistology. (2) Immunohistology of GAG-PG. Results and investigation: 1 week after birth, the bone end of tibia cartilage was formed, and the articular cartilage growth plate was separated. At 5 weeks after birth, the ossification of the bone ends and the separation of the articular cartilage growth plates are on the way to formation. At 11 weeks, the formation of articular cartilage was completed. The immune response of type I cells was limited to the surface of articular cartilage at 1 week, and to the deep layer of articular cartilage at 5 weeks. The growth plate cartilage of the tibia was detected by the immune system. A square, I type of cells are scattered in the cartilage of the bone tip. At 5 weeks, positive chondrocytes were found in all layers of articular cartilage, and at 11 weeks, positive chondrocytes tended to decrease. During the process of articular cartilage formation, the GAG-PG gene expression was detected in response to the decrease in immune response and in response to the decrease in growth plate response. Conclusion: The characteristics of extracellular matrix in articular cartilage growth plate during the process of articular cartilage formation are demonstrated.

项目成果

Takahashi, I.: "Effects of expansive force on the differentiation of midpalatal suture cartilage in rate." Bone. (in press). (1996)

Takahashi, I.：“扩张力对腭中缝软骨分化率的影响。”

Kagayama, M.: "Localization of glycosaminoglycans in periodontal ligament during physiological and experimental tooth moovement." J Periodont Res. (in press). (1996)

Kagayama, M.：“生理和实验性牙齿移动过程中糖胺聚糖在牙周膜中的定位。”

Sasana, Y.: "Chondrocytes synthesize type I collagen and accumulate the protein in the matrix during development of rat tibial articular cartilage." Anat Embryol. in press. (1996)

Sasana, Y.：“在大鼠胫骨关节软骨发育过程中，软骨细胞合成 I 型胶原蛋白并在基质中积累蛋白质。”

Kagayama, M.: "Time and position specific expression of glycosaminoglycans in rat molar cementum related to physiological tooth." J Periodont Res. 30. 285-289 (1995)

Kagayama, M.：“与生理牙齿相关的大鼠磨牙牙骨质中糖胺聚糖的时间和位置特异性表达。”

Sasano, Y.: "subperiosteal implantation of octacalcium phosphate (OCP) stimulates both chondrogenesis and osteogenesis in the tibia, but only osteogenesis in the parietal bone of a rat." Anat Rec. 242. 40-46 (1995)

Sasano，Y.：“磷酸八钙（OCP）的骨膜下植入可刺激胫骨中的软骨形成和成骨，但仅刺激大鼠顶骨中的成骨。”