2018 Fiscal Year Research-status Report
破骨細胞‐骨芽細胞間クロストークを賦活化する骨再生治療法の開発
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16K20482
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
塩飽 由香利 東北大学, 歯学研究科, 助教 (80736190)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / 骨芽細胞 / クロストーク / リン酸カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，破骨細胞から分泌されるカップリング因子による骨形成促進に着目し，分子生物学，細胞生物学，組織学的な手法を駆使して，バイオマテリアル上における破骨細胞‐骨芽細胞間クロストークの解明と骨再生治療への応用を目指している．
昨年度までに，リン酸カルシウムの種類及び混合比を変化させ，異なる条件下においてリン酸カルシウムディスクを作製することに成功した．また，リン酸カルシウムの物理化学的性質が破骨細胞の形成能，及び破骨細胞－骨芽細胞間クロストークを変化させる可能性を見出した．
今年度は，作製したリン酸カルシウムディスクを用いて破骨細胞培養を行った．バイオマテリアル上にマウス骨髄マクロファージを播種し，RANKL存在下において破骨細胞を分化誘導した．各種リン酸カルシウム上における破骨細胞の形成能を比較検討した．また，破骨細胞RNAを回収し，リアルタイムPCR法にて破骨細胞由来カップリング因子の発現を調査した．その結果，リン酸カルシウムの種類及び混合比によって，破骨細胞由来カップリング因子の発現が変化することが明らかとなった．さらに，破骨細胞培養前後におけるリン酸カルシウムの結晶学的構造変化に着目し，X線回折装置（XRD），フーリエ変換赤外分光分析（FTIR）による解析を行った．
上記の解析によって，リン酸カルシウムの材料学的特徴が破骨細胞－骨芽細胞間クロストークに影響を与える可能性が示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度は，リン酸カルシウム上における破骨細胞形成能の評価，及び破骨細胞‐骨芽細胞間クロストークの解析に取り組んだ．その結果，リン酸カルシウムの物理化学的性質が破骨細胞由来カップリング因子の発現に影響を与えていることが明らかとなった．現在まで研究はおおむね順調に進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は，破骨細胞培養前後でのリン酸カルシウムの材料学的解析を深め，人工骨の物理化学的性質が破骨細胞‐骨芽細胞間クロストークに与えるメカニズムの解明に取り組む．
具体的には，破骨細胞培養前後におけるリン酸カルシウム結晶の形態変化を透過型電子顕微鏡（TEM）にて観察する．また，破骨細胞培養前後におけるリン酸カルシウムの結晶構造変化をX線回折装置（XRD），フーリエ変換赤外分光分析（FTIR）によって解析する．さらに，破骨細胞培養上清中におけるカルシウムイオン濃度及びリン酸イオン濃度を比色法にて定量する．
以上より，前年度までの成果と合わせて，骨再生過程におけるカップリング因子発現や破骨細胞‐骨芽細胞間クロストークの意義を明らかにする予定である．
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| Causes of Carryover |
平成30年度の破骨細胞培養実験は，予定していたよりも備品・消耗品の購入が少なかった．
次年度は，破骨細胞－骨芽細胞間クロストークのメカニズムの解明を目的として，細胞実験や材料学的解析を行う予定である．
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Research Products
(4 results)
