Study of bone regeneration of M2macrophage

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10858
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岡本 美奈 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (50457008)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 名井 陽 大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (10263261) ; 吉川 秀樹 大阪大学, 医学系研究科, 理事・副学長 (60191558)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: M1/M2型マクロファージ / マウス骨髄由来間葉系幹細胞 / 骨代謝

Outline of Annual Research Achievements

活性化マクロファージはその機能により、炎症惹起型（M1型）と炎症抑制型（M2型）に分類されるが、骨組織の創傷治癒過程における各型の明確な役割については明らかにされていない。また、免疫細胞の一種であるγδT細胞は骨折部位ではIL17を産生し、骨形成への関与が示唆されている。本研究では、マウス骨髄由来間葉系幹細胞（BM-MSC）やM1/M2マクロファージが互いの分化能に与える影響やIL17Aの作用について検討を行った。
BM-MSCをM-CSFで刺激して得られたM0型マクロファージにLPSとIFNγを添加することによってM1型に、IL4とIL13の添加によりM2型へと分化させた。各型への分化の確認はReal Time PCR 及びFACSにより行った。昨年度までに、M1/M2マクロファージの分化過程において、BM-MSCとの共培養によりM1型からM2型への転換が起こり、IL17Aはこの転換を促進することを確認した。H30年度はBM-MSCの骨分化におけるマクロファージやIL17Aとの関連性を検証した結果、IL17Aの添加により骨分化マーカー（mCollagen,ｍBsp, mOsteocalcin）の発現が有意に低下した。また、BM-MSCを各型マクロファージとの共培養下で骨分化誘導を行ったところ、M1型との共培養で骨分化マーカ―mAlpの発現は増加し、M2型との共培養によりmCollagenの発現は有意に低下した。
さらに、M1/M2マクロファージにM-CSFとsRANKLを添加し、培養破骨細胞の形成能について調べたところ、M1型から破骨細胞は形成されず、M2型では破骨細胞の形成能が認められた。
本研究を通して、in vitroにおいて間葉系幹細胞およびM1/M2マクロファージは相互に分化能に影響を与え、さらにIL17Aが間葉系幹細胞の骨分化に作用することが示された。