新規転写プラットフォーム因子Zfhx4による内軟骨性骨形成と口蓋形成機構の解明

通过新型转录平台因子Zfhx4阐明软骨内骨形成和腭形成的机制

• 批准号: 16H02686
• 负责人: 西村 理行
• 金额: $ 30.04万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H02686/
• 关键词: 内軟骨性骨形成; 転写因子; エピゲノム

内軟骨性骨形成におけるZfhx4の機能的役割を明らかにするために、Zfhx4 floxマウスとCol2a1-Creトランスジェニックマウスを交配し、軟骨特異的Zfhx4遺伝子欠損マウスを作製した。（１）軟骨特異的Zfhx4遺伝子欠損マウスは、全身性Zfhx4遺伝子欠損マウスと同様に、アルシアンブルー染色陽性の軟骨を形成し、軟骨細胞の分化が観察されるものの、軟骨基質の石灰化およびマトリックスメタロプロテアーゼ13の発現低下を呈していた。また10型コラーゲンの発現の低下が見られたことに対して、２型コラーゲンの発現は、野生型あるいはコントロールマウスと同程度であった。したがって、Zfhx4遺伝子欠損マウスで観察された内軟骨性骨形成障害は、軟骨細胞の成熟障害に起因すること、さらに、軟骨細胞の石灰化あるいは後期段階の発生過程においては、Zfhx4が重要な役割を果たしていることが、示唆された。（２）軟骨特異的Zfhx4遺伝子欠損マウスにおいても、口蓋裂が認められた。病理組織学的解析により、軟骨特異的Zfhx4遺伝子欠損マウスでは、口蓋棚の挙上に障害が観察された。口蓋棚には、２型コラーゲン陽性細胞が観察されないことから、軟骨特異的Zfhx4遺伝子欠損マウスで見られる口蓋裂の発症には、軟骨細胞の直接的作用でなく、間接的な効果が関係している可能性が推察された。（３）Zfhx4は、転写因子Osterixと細胞核内で極めて類似した局在を示した。またZfhx4は、Osterixと物理的に結合することが、免疫共沈降法により確認された。Zfhx4遺伝子欠損マウスとOsterix遺伝子欠損マウスでよく似た、内軟骨性骨形成障害を認めたことを総合的に鑑みると、Zfhx4はOsterixと協働して内軟骨性骨形成を制御していると考えられた。

为了阐明ZFHX4在内向卷骨形成中的功能作用，ZFHX4 Flox小鼠和COL2A1-CRE转基因小鼠被配对以产生软骨特异性的ZFHX4基因缺陷小鼠。 （1）缺乏软骨特异性ZFHX4基因的小鼠类似于全身Zfhx4基因的基因，形成了软骨阳性alcian蓝色染色，尽管观察到软骨细胞的分化，但表现出软骨基质的矿化，并降低了Matrix Meltrix的表达。胶原蛋白与野生型或对照小鼠相似。因此，有人提出，在ZFHX4基因缺乏的小鼠中观察到的内软骨软骨成骨疾病是由于软骨细胞的成熟而引起的，并且ZFHX4在软骨细胞钙化或后期的发育过程中起着重要作用。 （2）在缺乏软骨特异性ZFHX4基因的小鼠中也观察到了left裂。组织病理学分析表明，在软骨特异性ZFHX4基因缺陷小鼠中抬起的口感受损。由于在口感架上没有观察到未观察到2型胶原蛋白阳性细胞，因此可以推断出间接作用而不是软骨细胞的直接作用，与软骨特异性ZFHX4基因缺陷的小鼠中发现的left裂的发育有关。 （3）ZFHX4与转录因子Osterix在细胞核中显示出非常相似的定位。通过共免疫沉淀也证实了ZFHX4与Osterix物理结合。总体而言，考虑到观察到内侧软骨骨形成的疾病，类似于ZFHX4基因缺乏且Osterix基因缺乏的小鼠，因此人们认为ZFHX4与Osterix合作以调节内向角骨形成。