スフィンゴ脂質が骨代謝に及ぼすメカニズムに関する研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K12068
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 吉川 美弘 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70434793)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池尾 隆 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (40159603) ; 岡崎 俊朗 金沢医科大学, 医学部, 教授 (40233308) ; 吉澤 達也 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (40313530)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: スフィンゴミエリン / 細胞膜 / 破骨細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究は糖代謝と骨代謝の相互作用にどのようにスフィンゴミエリン合成酵素（SMS）が関与しているかを明らかにし、スフィンゴミエリンをターゲットにした糖尿病患者の歯周病治療応用へと展開するための研究基盤を確立することが目的である。
今年度は細胞膜のSMSに焦点をあてて、細胞膜に含まれる脂質の働きについて注目し実験を行った。昨年度までの予備実験ではSMSノックアウトマウスにおいて、骨の変化を確認していたので、in vitro実験で骨芽細胞を用いた実験を行っていた。それらの結果をふまえて、本年度は破骨細胞分化や機能発現に着目し実験をすすめた。実験方法としてRAW264細胞から破骨細胞に分化する過程で細胞膜に含まれるコレステロールをメチルβシクロデキストリン（MbCD）にて細胞膜から取り除き、破骨細胞分化に影響を及ぼすか検討した。MbCD刺激により、コントロールと比べてRAW264細胞の破骨細胞分化が抑制された。さらにRAW264細胞による骨吸収能に影響を及ぼすか検討するために、リン酸カルシウムプレートを用いて吸収窩を確認した。分化の結果と同様に吸収能も抑制された。これらの結果から、破骨細胞の細胞膜の働きは骨吸収に影響がある可能性が示唆された。さらに、今後、SMSが細胞膜を介して、破骨細胞分化を調節するかを明らかにし、骨におけるスフィンゴミエリンの役割を解明することによって、糖尿病の原因究明の一助となり、さらに歯周病と糖尿病の関連の解明につながる可能性も示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

骨吸収能を測定する実験が初めてであったために、予備実験が予測していた以上に時間を必要とした。現在は手技も確立したため、順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

破骨細胞の細胞膜からコレステロールを除去することによって破骨細胞の働きに影響を及ぼす結果が得られたため、今後、破骨細胞分化過程において、ストレス応答に及ぼす影響について研究を進めていく予定である。

Causes of Carryover

新しく行った実験の手法を身につけるのに、本来の予測より時間を要したため、予定していた研究費の使用に至らなかった。