2015 Fiscal Year Research-status Report
骨芽細胞特異的AMPK欠損マウスを用いたAMPKの骨形成における重要性の解明
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15K09433
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
金沢 一平 島根大学, 医学部, 講師 (50452553)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | AMPK / 骨芽細胞 / ノックアウト / 骨形成低下 / 骨細胞 / RANKL / スクレロスチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】骨におけるAMPKの役割を明らかにする。
【方法】①骨芽細胞特異的AMPKノックアウトマウスを用いて、AMPKの骨代謝における重要性を検討する。②骨細胞におけるAMPKの役割を検討する。
【結果】①AMPKa1 floxedマウスとOsterix-Creマウスを購入、交配することにより骨芽細胞特異的AMPKa1ノックアウトマウスを作製した。このマウスは野生型マウス（AMPKa1 floxedマウス）に比較し、成長障害が認められ、骨長が短く、骨量が低下していた。マイクロCTによる骨構造解析においても、骨量の低下、骨梁数の減少、骨梁幅の増加が認められた。骨芽細胞特異的AMPKa1ノックアウトマウスと野生型マウスの頭蓋骨より骨芽細胞を単離し、RNAを採取して骨芽細胞分化マーカーをreal-time PCRにて検討したところ、ノックアウトマウス由来骨芽細胞において、ALP、type 1 collagen, osteocalcin, BMP-2, Runx2, osterixなどのすべての骨芽細胞分化関連因子の発現低下が認められた。②骨細胞様細胞MLO-Y4細胞を用いて、AMPK活性化剤であるAICARを投与することにより、AMPK活性化による抗アポトーシス効果、RANKL、スクレロスチンの発現についての検討を行った。AMPK活性化はホモシステインによるアポトーシス誘導を有意に抑制した。さらに、AMPK活性化によりRANKL発現は有意に低下する一方、スクレロスチン発現は有意に上昇を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、骨芽細胞特異的AMPKノックアウトマウスを作成することができ、8週齢までの段階で成長障害が出現することが確認された。さらに、初代骨芽細胞培養を行い、骨芽細胞分化因子が著明に低下していることも確認できた。また、骨細胞株のin vitro実験も軌道に乗っており、当初予定したよりも早く結果を得ることができており、初年度に論文化もすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、骨芽細胞特異的AMPKノックアウトマウスの骨構造の解析をマイクロCTや組織切片作成することにより検討することを予定している。また、AMPKの骨細胞における役割についてのin vitroの検討では、AMPK活性化による抗アポトーシス効果、RANKLとスクレロスチン発現に対する影響の結果をすでに得ることができたため、当初予定していなかったグルコース取り込みとAMPKの関連性についても検討を加えることを計画中である。
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| Causes of Carryover |
マウスの研究で当初予定していたマイクロCTや組織切片作成が遅れたため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究計画は順調に進んでおり、平成28年度に上記の検討を行う予定である。
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