2018 Fiscal Year Research-status Report
鰓弓軟骨の発生，成長，消失，骨化における低酸素環境と脂肪酸による調節機構の解明
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17K11626
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| Research Institution | Meikai University |
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Principal Investigator |
天野 修 明海大学, 歯学部, 教授 (60193025)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | メッケル軟骨 / セプトクラスト / 脂肪酸結合タンパク質 / 軟骨吸収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
表皮型脂肪酸結合タンパク質(E-FABP)に対する特異抗体を用い免疫組織化学的染色を行い，発現と分布を検索したところ，胎齢16日のマウス胎仔メッケル軟 骨の吸収面に初めてE-FABP免疫陽性の短い突起を有する小型の単核細胞が認められ、二重染色法により、骨端板軟骨で認められるセプトクラストであることが判明した。昨年度の方法に加えて、更に詳細な形態的特徴と組織化学的所見を比較したところ、メッケル軟骨のセプトクラストは、骨端板の同細胞に比べて、やや小型で突起が短い以外は、共通した所見と特徴を有していた。これらのことからセプトクラストが生理的な軟骨吸収に関与する、軟骨基質に特化した食細胞である可能性が高くなった。
一般的によく知られている破軟骨細胞は、軟骨組織を貪食している以外は破骨細胞との区別がしにくいが、メッケル軟骨の吸収部では、石灰化した基質の側面には破軟骨細胞が、未石灰化の基質に沿ってセプトクラスが局在し、両細胞が軟骨基質の石灰化の状況に応じて役割分担を行っていることが強く示唆された。
さらに、骨端板セプトクラストでは、その由来が血管周皮細胞（ペリサイト）であることを我々は明らかにしたが、メッケル軟骨の同細胞についても、同じ細胞マーカーを発現していることから、同様にペリサイト由来であることがわかった。
以上の結果から、メッケル軟骨ではメッケル軟骨の吸収部の毛細血管のペリサイトから何らかのシグナルによってセプトクラストの分化が誘導され、石灰化した基質を破軟骨細胞が貪食して露出した非石灰化基質を選択的に貪食し、破軟骨細胞とセプトクラストの協働作業で、石灰化した部位からメッケル軟骨を急速に吸収する効率的なシステムが存在することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
器官培養実験を担当していた大学院生は卒業後も研究室で継続的に実験を行う予定であったが、臨床系分野の助教に採用されて，外来診療と教育業務に忙殺されるようになり、実験に関与できる時間が顕著に減ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、メッケル軟骨の発生、吸収における低酸素環境で誘導されるHIF-1αの発現とその変動を器官培養系を用いて調べる。正常発生の所見は、マウス胎児の各発生段階における抗HIF-1α抗体を用いて免疫組織化学を行う。さらに、1%酸素分圧に調整した低酸素チャンバー内で、E10の第1鰓弓を無血清培地で37°C、で10日間培養する。本年度の実験で、ある程度安定性が確保できる見込みになったまた，セプトクラストが血管周皮細胞由来であることが示唆されたが、メッケル軟骨の吸収前後で、吸収窩周囲の血管網の構築の変化とペリサイトマーカー、E-FABP発現の変化を比べ、どの時期、どの場所からセプトクラストが分化するかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
実験担当者の欠員により、器官培養実験が十分に行えなかったため。2019年4月1日付けで新規の実験補助人員が確保できたため、今後は順調に研究が行える見込みである。
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