Functional analysis of neuro-vascular system in bone metabolism

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10893
• Research Institution: Tokyo Seiei College
• Principal Investigator: 福田 亨 東京聖栄大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20301492)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 骨代謝

Outline of Annual Research Achievements

骨は運動・支持器官としての強度と血中カルシウム濃度の恒常性を保つため、一生涯にわたり形成と破壊を繰り返している。近年の高 齢化社会の進展に伴い、骨粗鬆症や関節リウマチ、変形性関節症等、正常な骨代謝の破綻を起因とする疾患の患者数は飛躍的に増加しているが、その病態の解明や創薬研究については進展していない。従って、骨代謝の分子メカニズムを解明し、その成果を臨床や創薬 に還元することが社会的な急務となっている。骨代謝は形成と吸収のバランス制御により恒常性が維持されている。本申請者はこれまでに神経系による骨代謝調節機構に着目し、骨組織における神経ペプチドの生理的意義を明らかにしてきた。さらに神経反発因子として広く知られているSemaphorine3A(Sema3A)が骨、皮膚をはじめとしたあらゆる臓器への神経系の浸潤を促進すること、Sema3A神経 特異的欠損マウスが感覚神経系の形成の低下による骨量の低下を呈することを報告した。また、予備的な検討からSema3A神経特異的欠損マウスでは、骨への血管の侵入が低下していることを見出した。神経系と血管系はネットワークを形成し、その機能発揮には両者の相互依存性が必要とされている。そこで、本研究では、神経ガイダンス分子Sema3Aシグナルに着目し、個体レベルでの骨代謝調節における血管-神経ネットワークの機能解明を行う。
Sema3Aのシグナリング解析の一環として、Sema3Aの受容体である神経細胞特異的Nrp-1欠損マウスを作成し、骨組織の解析を行った。その結果、Sema3A欠損マウスとと同様の骨量低下が認められた。