2016 Fiscal Year Research-status Report
骨吸収窩糖タンパク質が誘導する新規骨形成制御機構の解明
| Project/Area Number |
16K08506
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
黒田 有希子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70455343)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 骨形成 / 細胞間相互作用 / 糖鎖修飾 / 破骨細胞 / 骨吸収窩 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では骨吸収窩に豊富に存在する糖タンパク質の中でも、マトリックスプロテアーゼであるMMP-9に着目し、「糖鎖修飾型MMP- 9が骨形成を促す部位を骨芽細胞に認識させる役割を果たしている」可能性について検証することを目的としている。
申請者はこれまでに、シアル酸を認識するレクチンMaackia amurensis hemagglutinin（MAH）と抗MMP-9 抗体との二重染色により、破骨細胞培養により形成された骨吸収窩では全ての吸収窩内にシアル酸修飾を受けたMMP-9が存在していること、マウス耳小骨（ツチ骨）の内軟骨性骨化進行過程では、軟骨が骨に置き換わる血管侵入部位ではシアル酸修飾されていないMMP-9が、骨基質上に存在する破骨細胞では修飾を受けたMMP-9が発現していることを明らかにした（未発表データ）。以上の結果から、軟骨・骨接合部に存在するシアル酸修飾されていないMMP-9は破骨細胞ではなく、血管内皮細胞、もしくは破軟骨細胞が分泌している可能性が示唆された。さらに興味深いことに、シアル酸修飾されていないMMP-9が存在する軟骨・骨接合部では一般的な骨芽細胞とは異なる細胞が骨形成を担っていることを見出した（未発表データ）。この新しい骨芽細胞は、一般的な骨芽細胞では発現が高いことで知られるⅠ型コラーゲン（Col1a1）の発現が低い。骨形成性吸収窩における骨芽細胞動態観察系の確立のために用いようとしていた骨芽細胞様培養株MC3T3-E1は一般的な骨芽細胞と同様、Col1a1 の発現が高いことから、「骨形成性吸収窩における糖鎖修飾型MMP-9の骨芽細胞に対する役割」を調べるために用いる細胞としては適していないと考えられた。そこで、本研究の目的に合う実験材料を揃えるため、現在は、この新しい骨芽細胞の性質を明らかにすることを最優先課題として研究に取り組んでいる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究計画一年目である平成28年度は「骨形成性吸収窩における骨芽細胞動態観察系の確立」を目指したが、「MMP-9の糖鎖修飾が変化する軟骨・骨接合部では新しい性質を持った骨芽細胞が骨形成を担っている」という予想外の結果が出てきたために実験材料の見直しを考えざるを得ない状況となり、研究が当初の計画通りには進んでいない。しかしながら、この「新しい性質を持った骨芽細胞」を同定することは新規骨芽細胞の発見に繋がること、およびMMP-9の糖鎖修飾と骨形成の関係を明らかにするために必要な課題であることから、本研究を遂行する上で非常に重要な課題と考えている。そのため、まずは本研究遂行途中で発見した新しい骨芽細胞の性質を明らかにし、その後に当初の計画にあげた「骨形成性吸収窩における骨芽細胞動態観察系の確立」を行ないたいと考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に沿った研究を行う際に用いる実験材料の選定基準として、まず、研究遂行過程で発見した新しい骨芽細胞の性質を明らかにすることを第一目標とする。これまでの実験結果から、マウス長管骨の成長板直下（軟骨・骨接合部）ではシアル酸修飾を受けたMMP-9と修飾を受けていないMMP-9の二種類が存在していたのに対し、マウスツチ骨の内軟骨性骨化進行過程では、軟骨・骨接合部にシアル酸修飾を受けていないMMP-9のみが存在することが示唆されている。そのため、生体内におけるMMP-9の糖鎖修飾の役割を明らかにするための実験ではマウスツチ骨を中心に解析を行なうこととする。
|
