変形性膝関節症における分子シャペロンの機能解析および治療への応用

分子伴侣在膝骨关节炎中的功能分析及治疗应用

• 批准号: 22K16744
• 负责人: 久永 哲
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16744/
• 关键词: 変形性膝関節症; 小胞体ストレス; 軟骨細胞

人工膝関節置換術を施行する内側型変形性膝関節症患者の内側および外側の骨軟骨組織を術中に採取し、RNA抽出した後にcDNAを作成しRT-PCRを施行した。すると内側の軟骨細胞では、Grp78, Grp94, Hsp47, Crt, Cnxといった分子シャペロン関連の遺伝子の増加を認め、また同時にComp, Col1, Col2, Col10といった細胞外基質の遺伝子発現の増加を認めた。RNA-seqで解析を行うことを予定していた。しかしながらOAサンプルでの遺伝子発現が患者間でのばらつきが多いため、RNA-seqでの解析を変更し、single cell RNA-seqに手法を切り替えたところ、正常軟骨からOA軟骨に進展していく過程で、小胞体ストレス応答関連遺伝子が上昇している細胞群が認められた。またこれらはクラスター分類にて軟骨代謝が活性化されている軟骨細胞群であることが判明した。これらの結果より正常軟骨からOAが進行する過程で、小胞体ストレスによる軟骨代謝への負荷が増加していることが確認された。

术中收集膝内侧骨关节炎患者行全膝关节置换术的内侧、外侧骨软骨组织，提取RNA，生成cDNA，并进行RT-PCR。在软骨细胞内部，我们观察到Grp78、Grp94、Hsp47、Crt和Cnx等分子伴侣相关基因的表达增加，同时Comp、Col1、Col2等细胞外基质基因的表达增加和 Col10。我们计划使用 RNA-seq 进行分析。然而，由于OA样本中的基因表达在患者之间差异很大，我们将RNA-seq分析改为单细胞RNA-seq，发现从正常软骨进展到OA软骨的过程中检测到了一组内质升高的细胞。观察到网状应激反应相关基因。此外，聚类分类显示这些是软骨代谢被激活的软骨细胞群。这些结果证实，在从正常软骨发展为OA的过程中，内质网应激导致的软骨代谢负荷增加。