インペリアル・カレッジ・ロンドンの新しい研究により、胎児の骨や関節の発育に問題がある場合の新たな治療ターゲットとなる可能性があることが明らかになりました。 A new Imperial College London study has revealed a potential new therapeutic target for problems with foetal bone and joint growth during development.
2023-02-07 インペリアル・カレッジ・ロンドン(ICL)
◆このたび、Science Advances誌に掲載された新しい研究により、TRPV4と呼ばれる細胞膜のイオンチャネルが、胎動による力学的負荷と健康な骨・関節形成との間に重要な関係を持つことが示されました。したがって、TRPV4は将来、骨格形成異常の治療において貴重なターゲットとなる可能性があります。
◆胎動は、赤ちゃんの健康や発達を示す重要なサインです。また、赤ちゃんの骨や関節の発育にも重要です。赤ちゃんが十分に動かなかったり、動きが制限されたりすると、関節が正しく形成されず、股関節が不安定になったり脱臼したりする股関節形成不全や、複数の関節が異常な角度を持つ関節隆起症などの症状を引き起こします。
◆健康な骨の発達では、機械的な力がTRPV4チャネルを活性化し、特定のイオンを細胞内に出入りさせる。そこで研究チームは、胚性マウスの四肢のTRPV4の活性を阻害し、その影響を調べました。
◆TRPV4を阻害すると、軟骨の細胞増殖とマトリックス産生が抑制され、いずれも関節の成長に影響することがわかった。
◆Science Advances誌に2023年1月25日に掲載されました。
<関連情報>
- https://www.imperial.ac.uk/news/242915/potential-therapeutic-target-skeletal-development-problems/
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade2155
出生前の骨格形成におけるTRPV4のメカノレギュレーター的役割 Mechanoregulatory role of TRPV4 in prenatal skeletal development
Nidal S. Khatib,James Monsen,Saima Ahmed,Yuming Huang,David A. Hoey,Niamh C. Nowlan
Science Advances Published:25 Jan 2023
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.ade2155
Abstract
Biophysical cues are essential for guiding skeletal development, but the mechanisms underlying the mechanical regulation of cartilage and bone formation are unknown. TRPV4 is a mechanically sensitive ion channel involved in cartilage and bone cell mechanosensing, mutations of which lead to skeletal developmental pathologies. We tested the hypothesis that loading-driven prenatal skeletal development is dependent on TRPV4 activity. We first establish that mechanically stimulating mouse embryo hindlimbs cultured ex vivo stimulates knee cartilage growth, morphogenesis, and expression of TRPV4, which localizes to areas of high biophysical stimuli. We then demonstrate that loading-driven joint cartilage growth and shape are dependent on TRPV4 activity, mediated via control of cell proliferation and matrix biosynthesis, indicating a mechanism by which mechanical loading could direct growth and morphogenesis during joint formation. We conclude that mechanoregulatory pathways initiated by TRPV4 guide skeletal development; therefore, TRPV4 is a valuable target for the development of skeletal regenerative and repair strategies.
