軟骨石灰化不全ラットの病態責任遺伝子と変動シグナルの解明と治療法の模索

阐明导致软骨钙质缺乏症大鼠病理状况和波动信号的基因并寻找治疗方法

• 批准号: 21K10174
• 负责人: 永山 元彦
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: Asahi 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10174/
• 关键词: 軟骨内骨化; Wntシグナル; ヘッジホッグシグナル

常染色体劣(潜)性遺伝形式でくる病/骨軟化症に類似した軟骨の形態的異常を示す自然発症型の軟骨石 灰化不全(cartilage calcification insufficient, CCI)を示すCCIラットの変異遺伝子および ヒトにおける発育異常の対応を課題として、CCIラットの頭蓋底や下顎頭における軟骨内骨化と成長の遅延で、イン ディアンヘッジホッグ (IHH)シグナルの転写因子Gli1mRNAの過剰発現と 軟骨細胞の増殖や分化が抑制される可能性を報告してきた。 これまでの検索結果から、CCI ラットの発症原因や機序について、Ihh 等のレセプタ ー的働きの要素が考えられた。軟骨基質形成のアグリカン合成過程異常 の結果 (Tanaka M. Exp Anim Tokyo, 2015, Shibata S. Anat Sci Int., 2020)から、ヒト骨軟骨系疾患にみられる発育異常に対応していることが考えられる。 また、バイオインフォマティクスによる分子間相互作用ネットワーク(代謝、シグナル伝達、 遺伝情報等)の二項関係に基づいた情報から、MEPE, DMP1, MMP8, FCNB, PHEX等で発現低下とWnt, MAPKのpathwayで低下を示した。そこで、これら分子のタンパク発現と遺伝子発現について分子生物学的に検索するため、 採取したCCIラットとWTラットの膝関節軟骨、頭蓋底軟骨結合部、お よび顎関節頭軟骨のパラフィン組織標本を作製し、cDNAの抽出を行った。現在、組織標本から抽出したcDNAから次世代シークエンスによる解析へと進めている。しかしながら、遺伝子保存状態を含む精度を調査したところ、固定後の標本からDNAやRNAの断片化が明らかになっていることが判明し、室温保存から冷蔵保存に移行した。

表现出自发性软骨钙化缺陷 (CCI) 的 CCI 大鼠的突变基因和突变，这是一种常染色体隐性遗传模式，表现出类似于佝偻病/骨软化症的软骨形态异常。为了解决人类发育异常问题，我们研究了 Gli1 的过度表达。 mRNA 是印度刺猬 (IHH) 信号传导的转录因子，在 CCI 大鼠的颅底和下颌骨髁软骨内骨化和生长迟缓中发挥作用。据报道，软骨细胞的增殖和分化可能受到抑制。 根据迄今为止的搜索结果，大鼠CCI发病的原因和机制被认为包括Ihh等受体作用的要素。根据软骨基质形成的聚集蛋白聚糖合成过程异常的结果（Tanaka M. Exp Anim Tokyo, 2015, Shibata S. Anat Sci Int., 2020），认为这可能对应于在人类骨软骨中观察到的发育异常。疾病就会完成。 此外，基于使用生物信息学的分子相互作用网络（代谢、信号转导、遗传信息等）二元关系的信息，我们发现MEPE、DMP1、MMP8、FCNB、PHEX等以及Wnt和MAPK 通路呈下降趋势。因此，为了从分子水平上研究这些分子的蛋白表达和基因表达，我们制备了CCI大鼠和WT大鼠的膝关节软骨、颅底软骨交界处和颞下颌髁软骨的石蜡组织标本，然后提取cDNA。目前，我们正在利用新一代测序技术对从组织样本中提取的 cDNA 进行分析。然而，当我们调查准确性，包括基因保存状态时，我们发现固定后的标本中存在明显的DNA和RNA碎片，因此我们从室温储存转向冷藏储存。