ヒト病理検体と疾患モデル細胞およびマウスを用いたNBAS遺伝子異常症の病態解明

利用人类病理标本、疾病模型细胞和小鼠阐明 NBAS 基因异常的病理学

• 批准号: 22K07861
• 负责人: 鈴木 滋
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Asahikawa Medical College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07861/
• 关键词: NBAS遺伝子異常症; NBAS遺伝子

NBAS遺伝子異常症による低身長の病態解明として、ヒト骨病変の病理学的解析および培養細胞株（軟骨細胞株［ATDC5細胞］および骨芽細胞株〔MC3T3-E1細胞〕）を用いた遺伝子ノックダウン実験を行った。患者骨髄の病理組織像においてはNBAS発現低下が明らかではなかった。患者皮膚線維芽細胞およびATDC5細胞、MC3T3-E1細胞間においてはNBAS遺伝子発現低下による遺伝子変化の比較をトランスクリプトーム解析にて行ったが、共通した遺伝子発現変化は認められなかった。2倍以上の発現変化が認められた遺伝子数は皮ATDC5では798（増加392，低下406）、MC3T3-E1では831（増加350、低下481）であった。Gene ontology（GO）解析では、ATDC5細胞では、Biological processでは刺激に対するもの、Cell componentでは細胞膜に関連するものが抽出され、MC3T3-E1細胞では、Molecular functionでは輸送に関連するものBiological processでは輸送に関連するものおよび刺激に対するもの、Cell componentでは細胞膜に関連するものが抽出された。ATDC5細胞において、Nbasノックダウンは軟骨分化誘導に影響を与えなかった一方、MC3T3-E1細胞におけるNbasノックダウンは骨分化誘導においてALP活性が抑制され、石灰化も抑制された。以上より、共通のmRNA発現変化は認められなかったものの、GO解析においては、環境刺激に対する反応性に関する生物学的プロセスの変化は共通しており、それぞれの臓器が受容する刺激が病態のトリガーとなる可能性も示唆された。また、NBAS異常症の低身長の病態については、骨形成不全が主たる病態であることが示唆された。

使用培养细胞系（软骨细胞细胞系[ATDC5细胞]和成骨细胞细胞系[MC3T3-E1细胞]）对人体骨病变和基因敲低进行病理分析，以阐明NBAS基因异常引起的身材矮小的病理学我们进行了一项实验。在患者骨髓的组织病理学图像中，NBAS 表达的减少并不明显。通过转录组分析来比较患者皮肤成纤维细胞、ATDC5 细胞和 MC3T3-E1 细胞中由于 NBAS 基因表达降低而导致的遗传变化，但没有观察到常见的基因表达变化。表达变化2倍以上的基因在皮肤ATDC5中为798个(增加392个，减少406个)，在MC3T3-E1中为831个(增加350个，减少481个)。基因本体（GO）分析揭示，在ATDC5细胞中，生物过程与刺激相关，细胞成分与细胞膜相关，而在MC3T3-E1细胞中，分子功能与运输相关，生物过程与运输相关。提取了细胞成分、细胞膜相关的项目和刺激反应项目。在ATDC5细胞中，Nbas敲低对软骨分化诱导没有影响，而MC3T3-E1细胞中Nbas敲低则抑制成骨分化诱导中的ALP活性和矿化。综上所述，虽然没有观察到共同的mRNA表达变化，但GO分析表明，与环境刺激反应相关的生物过程的变化是常见的，并且也提示了各器官所接受的刺激是病理状况的触发因素的可能性。此外，有人认为成骨不全是 NBAS 疾病中身材矮小的主要病理原因。