2016 Fiscal Year Annual Research Report
The regulation of osteocyte function and mechanosignaling via light stimulus
| Project/Area Number |
15K15558
|
|---|
| Research Institution | Osaka Dental University |
|---|
Principal Investigator |
納富 拓也 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70542249)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 力学的刺激 / 細胞膜電位 / 光遺伝学 / 骨細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
老化にともなう骨疾患や骨粗鬆症は1000万人を超えると推定される。この運動器疾患を治療・予防して、Quality of Life (QOL)の維持・向上が重要になってきている。この原因を明らかにして、骨疾患治療を推進するために、いままでの研究成果を基にして骨組織における細胞膜電位とイオンチャネルの役割を検討してきた。私は力学的刺激と骨代謝機構の関係を検討するなかで、骨代謝におけるイオンチャネル・神経伝達物質受容体の重要性を発見して、膜電位が骨代謝を制御するという示唆を得た。そこで、力学的刺激に反応する骨内での代表的細胞である骨細胞に焦点を当てて、光操作による生体内での骨構築を見据えながら、膜電位操作回路による骨細胞の機能制御を試みた。本年度では、膜電位操作分子を導入した骨細胞を用いて、特定分子の細胞内局在小式の変化を検討した。標的分子として、イオンチャネルのPiezo1、破骨細胞分化制御分子であるOPGに着目した。それぞれの分子のアミノ酸配列Ｃ末端に蛍光分子cherryを付加した遺伝子改変ベクターを作製して、遺伝子導入をおこなった。Piezo1については、光照射による膜電位操作をおこなうことで、骨細胞の樹状突起先端に、蛍光斑点が移動することを観察した。OPGについては、用いた光照射条件では、明確な局在移動が観察されなかった。昨年度に引き続き、生体内骨構築については、培養骨細胞に膜電位操作分子を導入した細胞を作製して、マウスの頭頂骨上にマトリゲルとともに操作分子を導入した細胞を移植した。光照射を1-2週間断続的におこない、切片観察により欠損部の骨構築が観察された。
|
