ビデオ強化型微分干渉顕微鏡による破骨細胞の動態機能解析

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17591561
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 星野 裕信 浜松医科大学, 医学部附属病院, 助手 (70293636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長野 昭 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50272547) ; 寺川 進 浜松医科大学, 光量子医学研究センター, 教授 (50014246)
• Keywords: 破骨細胞 / ビデオマイクロスコピー / 微分干渉顕微鏡 / カルシトニン / ビスフォスフォネート

Research Abstract

破骨細胞の運動機能および骨吸収能の定量化に関して、本年度は破骨細胞に受容体を有し、骨吸収抑制作用を有するカルシトニンの存在下に培養を行い、破骨細胞の細胞内構造体の変化、吸収窩形成速度に及ぼす影響を調べた。日本白色家兎の四肢長管骨より単離した破骨細胞と、マウス骨芽細胞と骨髄細胞の共存培養より得られた破骨細胞様細胞の2種類を用い、ビデオ強化型微分干渉顕微鏡(VEC-DIC)システムと位相差培養顕微鏡を用いてリン酸カルシウムコートカバースリップ上で培養を行い、コントロールメディウムとカルシトニン添加した後の破骨細胞の細胞内での形態的変化およびリン酸カルシウム基質吸収面積の計測をタイムラプス観察し、DVDメディアに記録後、画像解析を行った。カルシトニン添加群はコントロール群と比較して、カルシトニン添加後に吸収窩形成速度が有意に遅くなった。さらにカルシトニンを添加することにより、細胞内の液胞の形成が保たれているのにもかかわらず、吸収窩を形成しなくなった破骨細胞が観察できた。これは破骨細胞自体の活性があるにもかかわらず、リン酸カルシウム面との接着面で吸収が阻害されている可能性を示唆している。現在、この事実のより詳細な検証とカルシトニンの破骨細胞の細胞内構造体に対する影響を調べるため、細胞と骨マトリックスの接着に関与するアクチンリングに蛍光能を有する破骨細胞に対してカルシトニン添加による詳細な解析を行っている。今後はより強力な骨吸収抑制剤であるビスフォスフォネート存在下に培養を行い、破骨細胞の細胞内構造体の変化、吸収窩形成速度に及ぼす影響を調べる予定である。