Tendon/ligament collagen maturation and repair mechanism analysis

肌腱/韧带胶原蛋白成熟与修复机制分析

• 批准号: 22K16777
• 负责人: 嘉山 智大
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16777/
• 关键词: 腱; 靱帯; Mkx; メカニカルストレス; 終末糖化産物; AGEs; コラーゲン; Mohawk; I型コラーゲン

腱や靱帯の主要成分であるコラーゲン解析を目的とし、腱・靱帯細胞への分化能を有する間葉系幹細胞での実験を行なっている。臨床でも使用されている超音波刺激装置を用いて細胞に刺激を与え、腱特異的遺伝子Mohawk(Mkx)を始めとしたI型コラーゲン線維の成熟に重要なCol1, Tnmd, Fmodなどの遺伝子発現の条件検討を行なっている。近年腱の重要遺伝子として注目されているPiezo１遺伝子が、細胞レベルでどのように関わっているかも調べている。Piezo1の過剰発現により腱のコラーゲン線維の増大が報告されているが、これらがメカニカルストレスにより誘導できるかを明らかにすることにより、腱・靱帯のコラーゲン線維の成熟メカニズムの解明につながると考えている。マウス実験では野生型とMkx ノックアウトマウスの腱を用いて終末糖化産物（Advanced Glycated End-products: AGEs)の解析を行なっている。トレッドミル負荷試験で運動刺激を与えられたマウスのアキレス腱を破砕し、質量定量装置(Liquid chromatography- mass spectrometry: LC-MS)を用いてコラーゲンの成熟を評価している。今まで小さな線維性組織は解析困難であったが、このLC-MSを用いることで、小さなサンプルでも正確に測定することが可能になった。これらの応用によって、様々なサンプルでのAGEsを測定し、コラーゲン評価を行なっている。

为了分析肌腱和韧带的主要成分胶原蛋白，我们正在使用能够分化为肌腱和韧带细胞的间充质干细胞进行实验。使用临床上也使用的超声波刺激器，我们刺激细胞来控制 Col1、Tnmd 和 Fmod 等基因的表达，这些基因对于 I 型胶原纤维的成熟很重要，包括肌腱特异性基因 Mohawk (Mkx) ）目前我们正在考虑条件。我们还在研究最近作为肌腱重要基因而受到关注的 Piezo1 基因如何在细胞水平上发挥作用。据报道，Piezo1 的过度表达会增加肌腱中的胶原纤维，我们相信，澄清这是否可以由机械应力诱导，将有助于阐明肌腱和韧带中胶原纤维的成熟机制。在小鼠实验中，我们使用野生型和 Mkx 敲除小鼠的肌腱分析高级糖化终产物 (AGE)。在跑步机压力测试中受到运动刺激的小鼠的跟腱被压碎，并使用质量定量装置（液相色谱-质谱法：LC-MS）评估胶原蛋白的成熟度。到目前为止，分析小纤维组织一直很困难，但通过使用这种 LC-MS，现在甚至可以准确测量小样本。通过这些应用，我们测量各种样品中的 AGE 并评估胶原蛋白。