骨芽細胞分化特異的転写因子オステリクスの転写メカニズムの解明

成骨细胞分化特异性转录因子Osterix转录机制的阐明

基本信息

批准号：
03J01348
负责人：
前田真吾
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Japanese Foundation For Cancer Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01348/
关键词：
骨芽細胞分化 Osterix 軟骨分化 Runx2 オステリクス BMP TGF-β

项目摘要

Osterixは骨芽細胞分化になくてはならない転写因子であり、本研究はOsterixがどのような他の転写因子群と関わりあいながら、未分化間葉系幹細胞(MSC)を骨芽細胞へ分化誘導するのか分子レベルで検討している。今年度は特にOsterixとRunx2の協調作用はあるのか、骨芽細胞分化以外の脂肪・軟骨・筋分化への影響はあるのかについて、詳細な検討を行った。COS細胞を用いたtransfectionの系と、MSCへのアデノウイルスによる過剰発現系でOsterixとRunx2の結合を検討した結果、結合することがわかった。次にOsterixとRunx2の骨芽細胞分化への協調作用を解析した結果、ALPを代表とする骨芽細胞マーカーの転写を協調的に活性化することが明らかとなった。この強調作用はRunx2と結合できないOsterixの欠失変異体では観察されず、結合依存的と考えられた。次に、他の間葉系分化系(脂肪細胞、軟骨細胞、筋芽細胞)への影響をC2C12、10T1/2、ST-2、MSCなどの細胞にアデノウイルスでOsterix蛋白を発現させて観察したところ、筋分化には影響が無いものの、軟骨分化を強く、脂肪分化を弱く抑制することがわかった。そのメカニズムとしては軟骨分化については、軟骨分化のマスター調節因子であるSox9/5/6の発現を抑えることまではわかったが、その分子メカニズムについては現在解析を進めているところである。そしてOsterixが軟骨分化を抑えながら骨芽細胞分化を促進するという仮説を裏付ける為に、そのshRNAのレンチウイルスを作成して、解析を始めている。

Osterix是成骨细胞分化所必需的转录因子，这项研究研究了Osterix如何与其他转录因子相互作用来诱导未分化间充质干细胞（MSC）分化为成骨细胞，我们正在考虑这在分子水平上是否可能。今年，我们进行了详细的研究，以确定Osterix和Runx2之间是否存在协同效应，以及是否对成骨细胞分化以外的脂肪、软骨和肌肉分化有影响。在使用COS细胞的转染系统和MSC中的腺病毒过表达系统中检查Osterix和Runx2的结合的结果发现，它们结合。接下来，我们分析了Osterix和Runx2对成骨细胞分化的协同作用，发现它们协同激活包括ALP在内的成骨细胞标志物的转录。在 Osterix 的缺失突变体中没有观察到这种增强的效果，该突变体不能与 Runx2 结合，并且被认为是结合依赖性的。接下来，通过使用腺病毒在C2C12、10T1/2、ST-2和MSC等细胞中表达Osterix蛋白，观察对其他间充质分化系统（脂肪细胞、软骨细胞、成肌细胞）的影响，结果发现，尽管如此。对肌肉分化无影响，对软骨分化有较强抑制作用，对脂肪分化有较弱抑制作用。关于软骨分化的机制，我们发现它抑制了软骨分化的主调节因子Sox9/5/6的表达，但我们目前正在分析其分子机制。为了支持 Osterix 促进成骨细胞分化同时抑制软骨分化的假设，我们创建了一种含有 shRNA 的慢病毒并开始对其进行分析。