Elucidation of the mechanism of angiogenesis in bone by Sp7

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K20422
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 小守 寿人 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 特任研究員 (80770411)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 骨芽細胞 / Sp7 / Vegf

Outline of Annual Research Achievements

2.3 kb Col1a1プロモーターを用いた骨芽細胞特異的Sp7トランスジェニック(tg)マウスでは、骨芽細胞の成熟が阻害され、骨量の減少が認められた。また、皮質骨の組織切片で多くの血管が観察された。これは、抗CD34抗体を用いた免疫組織染色、透過電顕像、走査電顕像で確認した。そこで、血管新生で重要な役割を果たすVegfaの発現を、まず野生型マウスで抗Vegfa抗体を用いた免疫組織化学で調べたが、骨芽細胞に強く、血管内皮細胞に弱く発現していた。したがって、骨における主なVegfa発現細胞は骨芽細胞であることが明らかとなった。さらに、野生型マウスとSp7 tgマウスの骨芽細胞と比べると、Sp7 tgマウスの骨芽細胞により強い発現を認めた。次にWestern blot解析で野生型マウスと比較したところ、Sp7 tgマウスでVegfaの強い発現が検出された。したがって、Sp7がVegfaを誘導し、血管新生を促進させる可能性が強く示唆された。
Sp7が骨での生理的な血管新生に関与するか調べるために、Sp7fl/flマウスを用い、骨芽細胞特異的Sp7 koマウスを作製することにした。まず、2.3kb Col1a1プロモーターCre tgマウスを作製することにした。Cre発現細胞をgreen fluorescent protein (GFP)で特定できるように、GFP-Creの融合蛋白質を高発現する(GFP-Cre)マウスを作製した。このマウスが骨芽細胞特異的に発現することを、凍結切片でGFPを観察することにより確認した。このGFP-CreマウスをSp7fl/flマウスと交配、Sp7fl/flCreマウスを作製した。このマウスを高解像度のマイクロCT(SkyScan)で調べ、血管体積を定量した結果、皮質骨内の血管体積が減少していた。