2017 Fiscal Year Annual Research Report
Spatio-temporal analysis of regulatory mechanisms of coupling by osteocytes using an in vitro reconstitution system.
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16K15819
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (60443397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 夕子 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50466744)
西條 英人 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80372390)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 骨リモデリング / 骨細胞 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、骨代謝関連細胞ネットワークをin vitroで再構築し、カップリング過程を再現した培養系において、時期特異的な骨細胞除去を行い、2光子顕微鏡を用いた解析を行うことにより、骨細胞がカップリング過程において破骨細胞、骨芽細胞および基質代謝に及ぼす影響を時空間的に、細胞レベルで解明することを目的に行った。
平成28年度は、破骨細胞を分化早期から標識可能なRANK-Cre x flox-tdTomatoマウスより採取した骨髄マクロファージを新たに実験系に導入し、2光子顕微鏡を用いた解析を行い、破骨細胞の分化と骨破壊の進行、骨吸収窩における基質再充填を観察した。同マウス骨髄マクロファージを用いた観察は、以単核破骨細胞の描出が可能であること、野生型マウス骨髄マクロファージを赤色蛍光色素DiIで標識したものを用いた場合に比べ、成熟破骨細胞の描出に優れていることを確認した。
次に、Dmp1-HBEGFマウス由来骨芽細胞を用いて骨細胞の特異的除去について検討し、DTを加えたところ1週間後の観察において基質内の骨細胞由来と考えられる蛍光シグナルの消失が確認された。
平成30年度は、骨細胞除去による細胞動態や基質変化についての検討を行った。Dmp1-HBEGFマウスとEGFPマウスを掛け合わせたマウス由来の骨芽細胞を用いた培養において、共存培養開始直前の骨細胞除去により、破骨細胞のシグナルが減少した。また、基質減少が抑制され、その後の基質再充填も抑制された。これらの現象は並行して行ったDmp1-HBEGF遺伝子を持たないEGFPマウス由来の骨芽細胞を用いた培養においては観察されなかった。このことから、骨細胞はリモデリングサイクルの引き金となる破骨細胞分化を制御していることが示唆された。
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