2015 Fiscal Year Annual Research Report
身体不活動で生じる炎症を介する運動器障害とその救済の分子機構
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15H01820
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| Research Institution | National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities |
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Principal Investigator |
澤田 泰宏 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 運動機能系障害研究部, 部長 (50313135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 伊知郎 社会医療法人社団蛍水会名戸ヶ谷病院(名戸ヶ谷研究所メカノメディスン部門), 名戸ヶ谷研究所メカノメディスン部門, 主任研究員 (00361759)
本田 浩章 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (40245064)
江面 陽一 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (50333456)
宮崎 剛 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (50376480)
矢野 文子 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (80529040)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨細胞特異的Cas欠失マウスにて生じる顕著な骨量低下の背景となるメカニズムの概略がわかった。
リン酸化とは関係がないCasの新たなメカニカルストレス応答性が、オステオサイトのメカニカルストレス感受性に関与することがわかった。骨細胞特異的Cas欠失マウスと骨細胞特異的Tfam欠失マウスの骨における表現型の類似性から、骨細胞におけるCasを介する骨代謝制御にはミトコンドリア機能が関与することがわかった。骨細胞におけるCas欠失はミトコンドリア機能障害を来すことがわかった。
骨細胞特異的Cas欠失マウスの片側後肢を除神経により脱負荷しても骨吸収は促進されないことがわかった。ただし、骨細胞特異的Cas欠失マウスにおいても脱負荷により骨形成は低下した。以上の知見をまとめ、Nature誌への再投稿を完了した。
軟骨細胞特異的Cas欠失マウスは作製が完了した。
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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
骨細胞におけるCas分子のメカノセンシング機能を介する骨組織の恒常性維持に重要な役割を果たすことを明らかにした。具体的には、骨への荷重負荷による骨吸収の抑制の分子メカニズム、すなわち破骨細胞分化促進因子であるRANKLの発現抑制にはCasが必須であることを示した。論文を学術誌に投稿中である。
軟骨細胞特異的Cas欠失マウスの作製が完了し、表現型の解析を開始することができた。骨格筋活動がメカニカルストレスとして生体恒常性維持作用をもたらす分子メカニズムに間質の細胞のメカノセンシング機能が重要であることを示す知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
身体不活動マウスモデルとして坐骨神経切離を採用することに決めたので（上述）、炎症も坐骨神経切離後の組織を中心に解析する。骨、軟骨の解析はすでに開始しているが、今後は、神経、血管組織における炎症も解析する。マウス生体へのメカニカルストレスの負荷方法としては荷重のみならず、反復圧迫、振動付加、骨軸圧負荷などいろいろな種類・モードのものを試す。細胞へのメカニカルストレス負荷では剪断応力刺激（シアストレス）負荷を基本として、細胞伸展・弛緩、異なった物性の基質上での培養などを試す。
これらの実験を通して、メカニカルストレス応答を介する運動器の炎症抑制の背景にある普遍的な分子メカニズムを明らかにする。
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