プロテオームとミネラロームのイメージングを用いたMMP-2による再生骨成熟の解析

使用蛋白质组和矿物质组成像分析 MMP-2 的再生骨成熟

基本信息

批准号：
21K09825
负责人：
笹野泰之
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

研究代表者等の研究グループで繁殖をしているMMP-2欠損マウス（GelA KO）を研究に利用した。修復骨（再生骨）の研究に用いる週齢を検討するため、若齢マウス（７週齢）と高齢マウス（２５週齢）との間で、骨のミネラル構成（ミネラローム）をマイクロX線CTと分析走査電子顕微鏡で検討する実験を開始した。生後７週齢および２５週齢のMMP-2欠損マウスおよび野生型のマウスをそれぞれ１１匹、計４４匹について、全身麻酔下に下肢骨、頭蓋骨、上下顎骨を4％パラホルムアルデヒド、2％グルタールアルデヒド-2％グルタールアルデヒドまたは95％エチルアルコールで固定した。繁殖期間も含め、全試料の採取に平成２年度の１年間を要した。令和３年度は、固定した下肢骨（脛骨）の試料について、マイクロX線CTと分析走査電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析（SEM-EDX）による元素分析で検討した。一部の試料は10%EDTAで脱灰し、パラフィン包埋試料とし、パラフィン切片はヘマトキシリンーエオジンで染色した。生後７週齢の試料で、マイクロX線CT解析の結果、MMP-2欠損マウスの脛骨皮質骨の骨密度は野生型に比較して低い傾向が見られた。SEM-EDXでは、脛骨皮質骨におけるカルシウム、リン、炭素の元素の分布と濃度を解析したが、MMP-2欠損マウスと野生型の間で大きな違いは認められなかった。組織学的検討では、MMP-2欠損マウスで皮質骨が薄く、また、骨髄腔に面する骨面の凹凸が顕著であった。また、MMP-2欠損マウスでは成長板軟骨が厚く、一方で成長板の軟骨細胞の密度が低い傾向が見られた。また、令和３年度は、生後２５週齢の脛骨についても同様の解析を始めた。現時点で、マイクロX線CTによる解析の結果、MMP-2欠損マウスの脛骨皮質骨の骨密度が野生型に比較して明らかに低いことが認められている。

本研究使用了由主要研究者的研究小组培育的 MMP-2 缺陷小鼠 (GelA KO)。为了调查修复骨（再生骨）研究中使用的年龄范围，使用显微X射线CT检查年轻小鼠（7周龄）和老年小鼠（25周龄）的骨矿物质成分（矿物质组））并开始使用分析扫描电子显微镜进行研究的实验。总共 44 只小鼠，其中 7 周龄和 25 周龄的 MMP-2 缺陷小鼠和野生型小鼠各 11 只，用 4% 多聚甲醛和 2% 戊二酸对下肢骨、颅骨和上下颌骨进行处理。使用 2% 戊二醛或 95% 乙醇进行全身麻醉。 1990年，花了一年时间收集所有样本，包括繁殖期。 2021财年，通过使用显微X射线CT的元素分析和使用分析扫描电子显微镜的能量色散X射线分析（SEM-EDX）对固定的下肢骨（胫骨）样本进行了研究。一些样品用10% EDTA脱钙并包埋在石蜡中，石蜡切片用苏木精-伊红染色。对7周龄样本进行显微X射线CT分析的结果发现，MMP-2缺陷小鼠的胫骨皮质骨骨密度比野生型小鼠有降低的趋势。 SEM-EDX分析了胫骨皮质骨中钙、磷和碳元素的分布和浓度，MMP-2缺陷小鼠与野生型之间没有观察到重大差异。组织学检查显示，MMP-2缺陷小鼠的皮质骨较薄，面向髓腔的骨表面明显不均匀。此外，MMP-2缺陷小鼠的生长板软骨较厚，而生长板软骨细胞的密度往往较低。此外，在 2021 财年，我们开始对 25 周龄的胫骨进行类似的分析。目前，显微X射线CT分析显示，MMP-2缺陷小鼠的胫骨皮质骨骨密度明显低于野生型小鼠。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Three-dimensional visualization of osteoclasts in embryonic mouse mandibles using SEM array tomography

使用 SEM 阵列断层扫描对胚胎小鼠下颌骨中的破骨细胞进行三维可视化

DOI：
10.1016/j.job.2021.10.003
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.4
作者：
Caiyu Liao;Nakamura Megumi;Mayanagi Miyuki;Kayaba Atsuko;Sasano Yasuyuki
通讯作者：
Sasano Yasuyuki

Application of cryopreservation to tooth germ transplantation for root development and tooth eruption

超低温保存在牙根发育及牙萌出牙胚移植中的应用

DOI：
10.1038/s41598-021-88975-1
发表时间：
2021-05-04
期刊：
Scientific Reports
影响因子：
4.6
作者：
Li X;Nakamura M;Tian W;Sasano Y
通讯作者：
Sasano Y

Expression of matrix metalloproteinase‐3 and ‐10 is up‐regulated in the periodontal tissues of aged mice

老年小鼠牙周组织中基质金属蛋白酶-3和-10的表达上调

DOI：
10.1111/jre.12996
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.5
作者：
Kageyama Yoko;Nakamura Megumi;Igari Yohei;Yamaguchi Satoshi;Oguchi Akiko;Murakawa Yasuhiro;Hattori Yoshinori;Sasano Yasuyuki
通讯作者：
Sasano Yasuyuki

下顎骨発生における破骨細胞・破軟骨細胞の役割と意義

破骨细胞和软骨细胞在下颌骨发育中的作用和意义

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村恵;Mu;笹野泰之
通讯作者：
笹野泰之

Expression of matrix metalloproteinase‐3 and ‐10 is up‐regulated in the periodontal tissues of aged mice

老年小鼠牙周组织中基质金属蛋白酶-3和-10的表达上调

DOI：
10.1111/jre.12996
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.5
作者：
Kageyama Yoko;Nakamura Megumi;Igari Yohei;Yamaguchi Satoshi;Oguchi Akiko;Murakawa Yasuhiro;Hattori Yoshinori;Sasano Yasuyuki
通讯作者：
Sasano Yasuyuki