HCS-2/8をグルコース飢餓状態で培養するとCCN3/Novの遺伝子発現が顕著に上昇することを昨年報告したが、もう一つの軟骨代謝に重要なCCNタンパク質CCN2/CTGFはグルコース飢餓で遺伝子発現は低下した。CCN2とCCN3はお互いに遺伝子発現を負に制御することは以前に報告しており、また、CCN3の過剰発現TGマウスは内軟骨性骨形成が障害されて低成長を示したことから、グルコース飢餓状態は単に栄養状態が悪くなり栄養源が不足したから低成長になったのではなく、軟骨成長を制御するこれらの重要なCCNタンパク質の遺伝子発現を制御することによって発育障害を起こすことが示唆された。グルコサミンとメチルグリオキサールのCCN2遺伝子発現に対する予備的検討では、現段階では特に影響は見られていない。2)マウス軟骨(細胞)にメラトニン受容体MT1とMT2が存在すること、メラトニン合成酵素AANATとHIOMTが発現しメラトニンを産生することを明らかにした。Sox9の発現が亢進したが、Col10a1は阻害された。従って、メラトニンは軟骨細胞の増殖、成熟を促進するが肥大化は阻害することが明らかとなった。メラトニン合成と受容体発現に日内リズムが関連していることも明らかになった。トリプトファン代謝物としてセロトニンだけでなくメラトニンが軟骨の成長・発育に重要であることが明らかになった。軟骨細胞の分化機構を亢進させるジブチリルcAMPでHCS-2/8細胞のポリアミン合成酵素オルニチン脱炭酸酵素の遺伝子発現が亢進したが、CCN2遺伝子発現はむしろ低下したので、この点に関しては、今後さらに検討を続ける予定である。planned.Reason本年度は、三大栄養素のうち糖質代謝物としては、飢餓状態による発育障害が単に栄養源が不足するからではなく、グルコース飢餓状態における軟骨成長因子CCN2/CTGFの発現抑制、しかも相反する作用を有するCCN3/Novによる負の制御によるCCN2の発現抑制が関与するなど、糖質代謝物としての新たな追加例は例示できていないものの、グルコースのニュートリゲノミクスについて、深く掘り下げる研究成果が得られた。アミノ酸代謝産物としては、2例目としてトリプトファン代謝産物で、セロトニンがさらに代謝されたメラトニンについて成果をあげて、学会発表だけでなく、論文として国際誌に発表することまでできた。Activity糖質代謝物に関してはグルコースによる、軟骨成長因子CCN2/CTGFの発現調節機構が明らかになり、アミノ酸代謝産物に関しては、新たにメラトニンが軟骨ニュートリゲノミクスの二例目となることが明らかになった。この過程で、特に後者については論文化を急いだが故に、メタボローム解析が先送りとなったが、これを遂行して新たな調節機能を有する代謝物の探索を行う。軟骨細胞におけるCCNファミリー遺伝子のエネルギー代謝による制御。LIPUSが半月板に与える効果。IIが軟骨基質産生に与える影響。軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御。LIPUSによる半月板修復効果の検討。軟骨細胞によるCCN2とMMP9産生に対するアンジオテンシンIIの作用。軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御。axisによる軟骨細胞終末文化における細胞死の制御。