Pathophysiology of bone disorder in light of epigenetic alteration and comprehensive network of transcription factors

表观遗传改变和转录因子综合网络的骨病病理生理学

基本信息

批准号：
20H03458
负责人：
北澤荘平
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03458/
关键词：
転写調節陰性骨代謝破骨細胞骨芽細胞腫瘍随伴症候群 RANKL 骨破壊転写因子エピジェネティクス破骨細胞分化因子転写調節因子 DNAメチル化メチル化DNA TATAボックス遺伝子改変動物遺伝子発現制御

项目摘要

骨組織は、骨を作る骨芽細胞と骨を吸収する破骨細胞の2種類の細胞のバランスで保たれている。申請者等は、破骨細胞形成に関わる種々の遺伝子（RANK-RANKL-OPG）発現調節領域をクローニングし、破骨細胞分化因子RANKLのGFP可視化マウスなど種々の改変動物を作製し、個体レベルの研究へ展開し、加齢や糖尿病、骨転移巣で、遺伝子発現を制御する転写調節因子ネットワーク機構、エピジェネティクス変化について検討した。時間負荷（高継代数）の作用や生活習慣病による酸化的ストレスの作用を「遺伝子発現をpin-pointで規定するTATA-box直上のCpGメチル化による新規のエピジェネティクス機構」に着目し、個体レベルでこの部位に変異を導入した個体を作製した。加齢との関連では、代謝毒のin vitro実験系として、ST2細胞にメチルグリオキサール（MG）投与を行い、p16INK4a, RANKL増加/ Wnt signal低下という老化促進phenotypeが、MeCP2結合阻害による新規のエピジェネティクス機構によりもたらされることを確認した。加齢によるDNAメチル化による遺伝子不活化と、酸化的ストレス下での遺伝子再活性化現象として、p16INK4a増加、RANKL増加/OPG低下（骨吸収促進）、Wnt系骨形成低下の知見を得ており、老化要因のうち特に時間的負荷と酸化的ストレスに着目している。さらに、RANKL遺伝子3'側に存在するmRNAの安定性に関与する領域を同定し、エストロゲン、グルココルチコイド、ビタミンD3がその安定性にどのように関与しているかについて細胞レベルおよび試験管内のmRNAの構造解析により解明している。閉経後骨粗鬆症に至る新なメカニズムの一つとしてncRNAを含めた解析を現在進行中である。

骨组织由两种细胞的平衡维持：形成骨骼的成骨细胞和吸收骨骼的破骨细胞。申请人克隆了破骨细胞形成中涉及的各种基因的表达调控区（RANK-RANKL-OPG），针对破骨细胞分化因子RANKL创建了包括GFP可视化小鼠在内的各种修饰动物，并将研究扩展到转录调控因子网络机制以及控制衰老、糖尿病和骨转移中基因表达的表观遗传变化。我们通过关注“通过 TATA 盒正上方的 CpG 甲基化来精确定位基因表达的新型表观遗传机制”，重点研究了时间压力（高传代次数）的影响以及生活方式相关疾病引起的氧化压力的影响。我们创造了一个个体，在个体水平上在这个位点引入了突变。关于衰老，我们向 ST2 细胞施用甲基乙二醛（MG）作为代谢毒素的体外实验系统，发现 p16INK4a 增加和 RANKL/Wnt 信号减少的衰老促进表型受到新的表观遗传表型的刺激，这是由于已证实该作用是由tic机制引起的。我们发现p16INK4a增加，RANKL增加/OPG减少（促进骨吸收），并且由于衰老引起的DNA甲基化导致基因失活和氧化应激下基因重新激活，基于Wnt的骨形成减少，重点关注衰老因素，特别是时间。应激和氧化应激。此外，我们还鉴定了 RANKL 基因 3' 侧与 mRNA 稳定性有关的区域，并研究了雌激素、糖皮质激素和维生素 D3 如何在细胞水平和体外参与其稳定性。结构分析。我们目前正在进行一项分析，其中 ncRNA 是导致绝经后骨质疏松症的新机制之一。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

エピジェネティクス総論

表观遗传学概述

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
北澤荘平
通讯作者：
北澤荘平

Macrophages are requisite for angiogenesis of type H vessels during bone regeneration in mice

巨噬细胞是小鼠骨再生过程中 H 型血管血管生成所必需的

DOI：
10.1016/j.bone.2021.116200
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.1
作者：
Kohara Yukihiro;Kitazawa Riko;Haraguchi Ryuma;Imai Yuuki;Kitazawa Sohei
通讯作者：
Kitazawa Sohei

New Insights into the Pathogenesis of Diabetic Nephropathy: Proximal Renal Tubules Are Primary Target of Oxidative Stress in Diabetic Kidney

糖尿病肾病发病机制的新见解：近端肾小管是糖尿病肾氧化应激的主要目标

DOI：
10.1267/ahc.20008
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
2.4
作者：
Ryuma Haraguchi; Yukihiro Kohara; Kanako Matsubayashi; Riko Kitazawa; Sohei Kitazawa
通讯作者：
Sohei Kitazawa

エピジェネティクスの組織化学

表观遗传学的组织化学