骨・軟骨系におけるNO合成酵素とサーカディアンリズム関連遺伝子の作用解明

阐明NO合酶和昼夜节律相关基因在骨和软骨系统中的作用

基本信息

批准号：
17791488
负责人：
安部貴大
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Saitama Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

合成ステロイド剤を末梢臓器の初代培養系や細胞株に用いるとリズム発振が誘導されることや,生体への連続投与で行動リズムが撹乱されることが知られており,GCがリズム調節を末梢臓器に伝えるメッセンジャーとしての作用があることが明らかにされた.時計遺伝子mPeriod (Per)1プロモーターにはGC応答領域があり,このサイトを介してmPer1の転写が制御されている(Koyanagiら2006).一方,FuらはPer遺伝子KOマウスで骨量が増大することを報告し,時計遺伝子perの作用として,細胞周期蛋白cyclinD1の抑制を介した骨芽細胞増殖の抑制を,さらにRANKL発現を誘導することで破骨細胞活性を上げることなどを明らかにしたが(Fuら2005),本研究ではこれらの知見を踏まえ,GCの骨量減少が時計遺伝子制御を介して行われていることを確認するため,MC3T3-E1,C2C12,10T1/2,C7,RAW264.1などのマウス由来細胞株を用いて時計遺伝子発現を検討した.すなわち,GCが時計遺伝子を誘導し細胞周期蛋白制御を調節することで骨の増殖分化に作用するかmRNAレベルで解析した.各細胞をデキサメタゾン(Dex)1-1000nMで処理し,Per1,2,3,Cry1,2,Bmal1,Clockについて定量RT-PCR解析し,特にPer1以外にもDex依存性の発現を確認できた.さらにDex処理で経時的に一過性に誘導することが確認できた.最近,造血幹細胞の骨髓からの放出やホーミングがサーカディアンリズムによる調節を受けていることが明らかにされた(Frenetteら2008).このことは骨芽細胞ニッチの時計遺伝子調節機構の存在を示唆するものであるが,われわれはPer2ノックアウトマウスを用いて,プレドニゾロン徐放性ペレットによる骨髓細胞,骨芽細胞の時計遺伝子の発現を確認した.

众所周知，合成类固醇在原代培养系统和外周器官细胞系中使用时会引起节律振荡，并且当连续给予活体生物体时，行为节律会被破坏。已经表明，时钟基因 mPeriod 充当传达信息的信使。向器官提供信息。 (Per)1 启动子具有 GC 响应区域，mPer1 的转录通过该位点进行调节 (Koyanagi et al. 2006)。另一方面，Fu 等人报道 Per 基因 KO 小鼠的骨量增加。作为时钟基因 per 的功能，它通过抑制细胞周期蛋白 cyclinD1 来抑制成骨细胞增殖，并通过诱导 RANKL 表达进一步抑制破骨细胞增殖。 MC3T3-我们使用小鼠来源的细胞系（例如 E1、C2C12、10T1/2、C7 和 RAW264.1）研究了时钟基因表达。换句话说，GC 诱导时钟基因并控制细胞周期蛋白。我们在 mRNA 水平上分析了它是否通过调节影响骨增殖和分化。通过 PCR 分析，我们能够确认除 Per1 之外的 Dex 依赖性基因的表达。此外，我们证实 Dex 处理会随着时间的推移诱导瞬时表达。 , 造血研究表明，骨髓中干细胞的释放和归巢受到昼夜节律的调节（Frenette et al. 2008），这表明成骨细胞生态位中存在时钟基因调节机制。通过泼尼松龙缓释颗粒证实了骨髓细胞和成骨细胞中时钟基因的表达。