2018 Fiscal Year Annual Research Report
Wntシグナルネットワークを基盤とした歯槽骨代謝回転制御法の開発
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16H02691
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| Research Institution | Matsumoto Dental University |
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Principal Investigator |
小林 泰浩 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平賀 徹 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70322170)
高橋 直之 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 特任教授 (90119222)
山下 照仁 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893)
上原 俊介 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90434480)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Sfrp5 / Wnt / 骨代謝回転 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）Sfrp5による骨量増加作用の解明：骨芽細胞の培養にリコンビナントSfrp5を添加したところ、石灰化結節形成の亢進と骨芽細胞マーカー遺伝子の発現亢進が認められた。そこで、RNAシークエンス法を用いて、Sfrp5添加によって発現が上昇する遺伝子を網羅的に解析した。パスウェイ解析の結果、Hhシグナルが亢進することが明らかになった。さらに、リアルタイムPCR解析を行った。その結果Sfrp5の添加によって、Ihhの発現が促進し、Hhの標的遺伝子の発現亢進が認められた。免疫沈降法と質量分析を用いて、Sfrp5と結合するタンパク質の同定を試みたが、同定には至らなかった。
２）Wnt5a-Ror2シグナルによる破骨細胞活性化機構の解明:Pkn3阻害剤の探索。破骨細胞の培養において、Pkn3阻害剤Xの効果を検討した。Xは、用量依存的に破骨細胞のアクチンリングの形成および吸収窩形成を抑制した。つまり、破骨細胞の骨吸収活性を抑制した。
３）破骨細胞によるスクレロスチン発現抑制機構：破骨細胞特異的Wnt5aコンディショナルノックアウトマウス（Wnt5a-cKO）の解析を行った。メスのWnt5a-cKOマウスは、骨量減少を示した。骨形態計測の結果、骨形成と骨吸収がともに低下した低回転型骨量減少を示した。Wnt5a-cKOマウスの骨組織では、beta-catenin陽性細胞が減少しておりWnt/beta-cateninシグナルが低下していた。さらに、海綿骨においてSostの発現が上昇していた。この結果は、破骨細胞のWnt5aがスクレロスチンの発現を抑制する可能性を示す。
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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
Sfrp5による骨量増加作用の解明では、sfrp5が骨芽細胞分化を促進する機構の一端が明らかになりつつある。しかし、Sfrp5がどの分子と結合するかが明らかになっていない。培養実験の結果、Xは破骨細胞による骨吸収を抑制することが示された。しかし、生体内での効果は未知である。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）Sfrp5が結合する分子を明らかにし、どのようにIhhの発現を誘導するかを解明する。卵巣摘出モデルなどを用いて、骨代謝に対するXの効果を生体内で検討する。さらに、Sfrp5の下流でHhシグナルが石灰化に関与するか？ShRNAを用いたノックダウン法やHh阻害剤を用いて検討する。
２）骨粗鬆症モデルにおいて、阻害剤Xの効果を検証する。
３）Wnt関連遺伝子の発現を解析し、Wnt5aｃKOの骨形成が低下した機構を明らかにする。
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