2018 Fiscal Year Annual Research Report
A new approach to establish the culture system for inducing differentiation into osteocyte
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16K11784
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村田 有香 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (90755068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山城 隆 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (70294428)
黒坂 寛 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (20509369)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 骨芽細胞分化 / 骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨細胞は骨組織を構成する細胞の大多数を占め、多数の細胞突起を伸ばして骨細胞間あるいは他の細胞とのネットワークを形成している。この細胞間ネットワークを介して、骨細胞はメカニカルストレスを感知し、様々な遺伝子やタンパクを発現して骨代謝を調節する。骨細胞の分化は未分化な細胞から骨芽細胞への分化に始まり、分化に伴ってマトリックスタンパク質（骨基質）を産生し、骨基質の中に埋もれて石灰化することにより骨細胞となる。これまでに、未分化な細胞から骨芽細胞および骨細胞に分化させる試みが多くなされているが、骨細胞への分化誘導を行う手法は完全には確立されていない。本研究は、三次元培養を行い、さらには骨細胞分化を誘導する様々な因子を用いることで、効果的に未分化な細胞から骨芽細胞および骨細胞へと分化誘導させる新たな手法を確立することを目的とした。我々はⅠ型コラーゲンを用いてゲルを作製し、骨原性細胞であるマウスMC3T3-E1細胞をコラーゲンゲル内に包埋あるいはコラーゲンゲル上に播種して三次元的に培養した。培養液にはリン酸などの試薬を添加した。分化誘導7日目および14日目の細胞を、ファロイジン、DAPIなどの蛍光標識染色を用いて形態観察を行ったところ、いずれにおいても細胞から突起が伸びていることが確認できた。分化誘導を行った細胞からmRNAを抽出し、リアルタイムPCR法を用いて骨細胞分化マーカーの発現を解析したところ、分化誘導によりこれらの遺伝子発現が上昇していることがわかった。これらのことから、未分化な細胞を分化誘導させることで骨細胞様の細胞へと分化することが示唆された。
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