関節軟骨の形成過程における細胞外基質の特殊化に関する研究

关节软骨形成过程中细胞外基质特化的研究

基本信息

批准号：
07771597
负责人：
笹野泰之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

目的:(1)関節軟骨細胞が形成過程のどの時期に成長板軟骨には認められないI型コラーゲンの産生能を獲得しタンパクを軟骨基質に蓄積するのかを検索するために、関節軟骨の形成過程におけるI型コラーゲンの遺伝子発現をin situハイブリダイゼーションを用いて、またタンパクの発現を免疫組織学的に検討する。(2)コンドロイチン4硫酸、コンドロイチン6硫酸、ケラタン硫酸、デルマタン硫酸等のグリコサミノグリカン-プロテオグリカン(GAG-PG)が関節軟骨の形成過程においてどのように変動するのかについて、各GAG-PGに特異的なモノクローナル抗体を用いて免疫組織学的に検討する。方法:生後1週、5週、及び11週の雄性Wistar系ラットの脛骨を観察の対象とした。ラットを麻酔下に4%パラホルムアルデヒドを用いて浸漬あるいは灌流固定後、下肢を摘出しEDTAで脱灰した。通法に従いパラフィンに包埋し連続切片をつくり、隣接の切片を用いて関節軟骨の形成過程を以下の方法で検討した。(I)I型コラーゲンに対するin sutuハイブリダイゼーション(ディゴキシゲニン標識RNAプローブを用いた。)及び免疫組織学。(2)GAG-PGに対する免疫組織学。結果及び考察:生後1週齢のラット脛骨の骨端はすべて軟骨から成り、関節軟骨は成長板からまだ分離していなかった。生後5週齢においては骨端の骨化が進み、関節軟骨は成長板から分離し形成の途上にあった。11週齢において関節軟骨の形成はほぼ完了していた。I型コラーゲンに対する免疫反応は1週齢で骨端の軟骨表面に限られていたが、5週齢から11週齢にかけて陽性反応は関節軟骨深層に広がっていた。なお対照として観察したラット脛骨の成長板軟骨ではI型コラーゲンに対する免疫反応はいずれの週齢においても認められなかった。一方、I型コラーゲンに対して陽性のシグナルをもつ細胞は1週齢において骨端表層の軟骨に散在していた。5週齢では陽性の軟骨細胞は関節軟骨全層に見られ、11週齢ではシグナルの減少する傾向が認められた。また関節軟骨の形成過程において、GAG-PG特にコンドロイチン4硫酸に対する免疫反応性の低下が認められたが、成長板では反応性の低下は観察されなかった。結論:関節軟骨は形成過程において成長板軟骨とは異なる細胞外基質の特性を獲得することが示された。

目的：（1）研究关节软骨细胞在形成过程中的哪个阶段获得了生成生长板软骨中所没有的I型胶原蛋白的能力，并在软骨基质中积累了I型胶原蛋白的基因表达。在此过程中将使用原位杂交进行检查，并通过免疫组织学检查蛋白质表达。 (2) 4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸角质素、硫酸皮肤素等糖胺聚糖蛋白聚糖 (GAG-PG) 在关节软骨的形成过程中如何变化，针对每种 GAG-PG 进行免疫组织学检查。特异性单克隆抗体。方法：观察1周、5周、11周龄雄性Wistar大鼠的胫骨。麻醉下用4%多聚甲醛浸泡或灌注大鼠，摘除下肢并用EDTA脱钙。使用相邻切片使用以下方法检查关节软骨形成过程。 (I) I 型胶原原位杂交（使用地高辛标记的 RNA 探针）和免疫组织学。 (2) GAG-PG 的免疫组织化学。结果与讨论：1周龄大鼠胫骨骨骺完全由软骨组成，关节软骨尚未与生长板分离。 5周龄时，骨骺骨化已进展，关节软骨已与生长板分离，正在形成过程中。 11周龄时，关节软骨几乎已完全形成。 1周龄时，对I型胶原蛋白的免疫反应仅限于骨骺软骨表面，但从5周龄到11周龄，阳性反应扩散到关节软骨深层。在作为对照观察的大鼠胫骨生长板软骨中，在任何年龄都没有观察到针对I型胶原的免疫反应。另一方面，1周龄时，I型胶原阳性信号的细胞散布在骨骺表层的软骨中。 5周龄时，在关节软骨的所有层中都发现了阳性软骨细胞，而在11周龄时，观察到信号有减弱的趋势。此外，在关节软骨的形成过程中，观察到对GAG-PG、尤其是4-硫酸软骨素的免疫反应性降低，但在生长板中未观察到反应性降低。结论：关节软骨在其形成过程中获得了与生长板软骨不同的细胞外基质特性。