内軟骨性骨化におけるmicroRNA－140を中心とした遺伝子ネットワークの解析

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骨格形成の基盤となる軟骨分化の遺伝子ネットワークと、軟骨組織の恒常性の破綻による変形性関節症の発症メカニズムの解明は、先天性骨系統疾患治療や関節再生医療に貢献する重要な研究テーマである。これまでに作製・解析を行ってきたmir-140-/-マウスの解析から、mir-140が軟骨細胞の増殖を制御することで軟骨の発生・分化に重要な役割を担っていることが示唆された。しかし、軟骨発生・分化におけるmir-140の標的遺伝子は殆ど明らかとなっておらず、miR-140が軟骨細胞の増殖を制御するメカニズムは依然不明である。平成23年度は、内軟骨性骨化におけるmir-140の新たな標的遺伝子を明らかにすることを目的とし解析を行った。その結果、mir-140ノックアウトマウスの成長板では増殖軟骨細胞の増殖能が低下している、もしくは増殖軟骨細胞から肥大軟骨細胞への分化が促進しているため、長管骨の伸長が阻害され低身長症を呈する可能性が示唆された。また、その分子メカニズムとして、mir-140がIgfbp5、Bmp2、Wnt9aの3遺伝子の発現制御を介して軟骨細胞の増殖、肥大化の制御を行うことで正常な骨伸長を可能にしていることを明らかにした。平成24年度は、内軟骨性骨化におけるmir-140の新たな標的遺伝子を網羅的に明らかにすることを目的とし、RISCの主要因子であるAgoタンパク質の免疫沈降によるmir-140の標的遺伝子の探索を行い。mir-140の標的遺伝子候補を複数同定した。今後詳細な解析を行うことにより、今まで知ることのできなかったmir-140による新たな遺伝子ネットワークを明らかにすることができると考えている。また、mir-140の軟骨特異的な遺伝子発現機構に注目し、軟骨分化のマスター遺伝子であるSox9によりmir-140が直接転写制御を受けていることを明らかにした。