Coupling regulation by osteoclastic exosomes

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H06261
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 苅谷 嘉顕 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20633168)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 骨代謝 / カップリング / 骨形成 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 細胞外膜小胞

Outline of Annual Research Achievements

骨リモデリングにおいて、破骨細胞により骨吸収された部位を選択的に埋め戻す様式で骨形成が生じるカップリング現象が現象論としては明らかとなっている。 一方で、この埋め戻しが起こる部位の選択性や、埋め戻し量の制御機構は不明な点が多い。本研究では、このメカニズムの一端を解明することで、骨代謝の生理学的理解を深めることを目的としている。これまでの研究から、破骨細胞はその活性化に伴って、多量の膜小胞を細胞外に放出していることを見出しており、こ の膜小胞上に搭載されたタンパク質に関して、少なくともその一部のは種々の生理活性があることを見出している。その中の生理機能の一つとして、骨芽細胞の細胞遊走性に影響を与えるという知見を見出しており、そのメカニズム解析や生理的意義に関して、解析を進めた。また、in vivoで、破骨細胞由来の細胞外膜小胞が拡散する範囲を同定することで、生体内のどの部位で、in vitroで観察された現象が起こりうるか、検証が必要である。そこで、細胞外膜小胞が拡散する範囲を観察するためのin vitro実験や、in vivoイメージングに適応可能な破骨細胞由来の細胞外膜小胞プローブが必要であると考え、破骨細胞由来細胞外膜小胞上に多量に搭載されている膜タンパク質と蛍光タンパク質の融合タンパク質の構築を進めた。この過程で、当初構築していた構造での融合タンパク質は、観察に難がある程度の蛍光輝度しか得られないことが実験的に明らかとなったため、観察に十分耐えうるプローブ構築を重点的に進め、概ね各種実験に耐えうるプローブ構造・発現系が構築出来つつある。本申請研究は本年度が最終年度であるが、上記で構築したプローブを用いて、引き続き、破骨細胞由来の細胞外膜小胞が有する生理的役割をin vitro、in vivoにて解析を進める予定である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。