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Runx2コンディショナル欠損マウスの開発

An analysis of skeletal development in osteoblast-specific and chondrocyte-specific runt-related transcription factor-2 (Runx2) knockout mice.
著者:Takarada T, Hinoi E, Nakazato R, Ochi H, Xu C, Tsuchikane A, Takeda S, Karsenty G, Abe T, Kiyonari H, Yoneda Y
  • Runx2
  • コンディショナル欠損マウス

宝田 剛志

論文サマリー

Runt-related transcription factor-2 (Runx2)は、間葉系幹細胞から骨芽細胞分化への必須の転写制御因子として知られている。特に、1997年に報告されたRunx2全身欠損マウスの解析結果は、これを証拠づけるものであろう。しかしながら、Runx2全身欠損マウスが、生後間もなく死亡するため、Runx2の成体での機能については未解明な部分が多い。また、全身欠損マウスでは、細胞腫特異的な解析には不向きである。本研究では、時期特異的・細胞腫特異的な遺伝学的解析を可能とするCre/loxPシステムを使用したRunx2 conditional欠損マウスの作製を行った。Runx2のRunt domainを有するexon 4の両端にloxP配列を有するマウス(Runx2flox/+マウス)を作製した。Runx2flox/+マウスと骨芽細胞特異的Creマウス(α1(I)-collagen-Creマウス)や、軟骨細胞特異的Creマウス(α1(II)-collagen-Creマウス)とを交配し、骨芽細胞特異的Runx2欠損マウス(α1(I)-Cre;Runx2floxマウス)と、軟骨細胞特異的Runx2欠損マウス(α1(II)-Cre;Runx2floxマウス)を作製した。これらのマウスにて骨格標本を作製し、解析したところ、α1(I)-Cre;Runx2floxマウスでは著明な骨表現系は認められなかったが、α1(II)-Cre;Runx2floxマウスにおいて、内軟骨性骨化の障害が確認された。特に、α1(II)-Cre;Runx2floxマウスにおいては、脛骨において軟骨層の石灰化の段階までは組織学的に確認されたが、その後の骨髄腔の形成が認められず、石灰化軟骨層への血管侵入がα1(II)-Cre;Runx2floxマウスにおいて抑制されている可能性が示唆された。本研究により開発されたRunx2 conditional欠損マウスは、成体でのRunx2の骨・軟骨代謝を解析するうえで非常に有用なツールとなる。さらにRunx2は、骨組織だけではなく、脳組織や特定のがん組織においても、その発現が認められている。今後、同マウスを使用することで、Runx2の生理学的・病態生理学的重要性が明らかにされることが期待される。

宝田 剛志

著者コメント

私は、学生時代より米田幸雄先生・檜井栄一先生の下で研究活動を実施させていただき、Runx2 conditional欠損マウスの開発研究に従事させていただく機会を得ました。α1(II)-Cre;Runx2floxマウスの骨格標本を作製し、内軟骨性骨化が障害されている標本を見た時、これまでのRunx2研究の流れの糸を自分自身も繋いでいるような、生命科学の尊さに触れたような、そんな感慨深い気持ちになりました。研究成果をまとめる上では多数の方々に協力していただき、このような形で成果を発表することができました。この感謝の気持ちを忘れず、これからも研究成果を世界に発信させていけたらと思っています。(金沢大学・宝田 剛志)

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