2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Molecular mechanisms of cell fate determination in the cells that undergo stepwise differentiation to multiple pathways |
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| Project/Area Number |
22118007
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| Research Institution | National Center for Geriatrics and Gerontology |
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Principal Investigator |
池田 恭治 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 運動器疾患研究部, 部長 (00222878)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / 分化 / RANKL / 細胞周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞周期のリポーターであるFucciを発現するダブルトランスジェニックマウスから骨髄細胞を調製して、破骨細胞形成に至る過程を動画撮影した。分化前半の４８時間まではＳ期の緑色の細胞が周期的に増加し、後半の４８時間以後はＧ１期にあると思われる赤色の細胞が急激に増加するのが観察された。これらの細胞が融合して多核の破骨細胞が形成されると同時に核の赤色がより鮮明に濃くなるのが観察され細胞周期から逸脱してＧ０期に入ったものと想定された。FACS解析によって赤色の単核細胞を選別すると、NFATc1、PGC-1beta、cathepsin Kなどの破骨細胞マーカー遺伝子の発現が、緑の細胞や無色の細胞より高いことが確認された。
破骨細胞分化に必須のサイトカインであるRANKLのin vivoでの発現細胞を解析したところ、骨細胞より骨芽細胞で高いことを確認した。一方、OPGの発現は骨芽細胞より骨細胞で高かった。RANKLを骨芽細胞系列でノックアウトしたマウスの解析において、ドキシサイクリンの投与を停止することにより６週齢以降から、主として骨芽細胞においてRANKL発現を抑えた場合でも、骨吸収マーカーの低下と骨量の増加が観察されたことから、RANKLの主な産生源は骨芽細胞であると結論づけた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
骨髄の造血細胞でFucciを発現するダブルトランスジェニックマウスを利用して、細胞周期と分化との関係を個々の細胞レベルで解析することがはじめてできた。また、自ら開発したRANKL floxマウスを用いて、in vivoでのRANKLの主要な産生細胞を同定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
破骨細胞分化の前半における盛んな細胞分裂と終末分化との関係についてさらに解析を深める。破骨細胞が分泌する因子を解析することによって、分化した破骨細胞が発信するシグナル分子とその意義について知見を深める。
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[Journal Article] Matrix-embedded osteocytes regulate mobilization of hematopoietic stem/progenitor cells2013
Author(s)
Asada N, Katayama Y, Sato M, Minagawa K, Wakahashi K, Kawano H, Kawano Y, Sada A, Ikeda K, Matsui T, Tanimoto M
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Journal Title
Cell Stem Cell
Volume: 12
Pages: 737-747
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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