Regulation of canine osteoclast differentiation and activation by the adipokine, activin B

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05982
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: 村上 賢 麻布大学, 獣医学部, 教授 (80271360)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: イヌ / アディポカイン / アクチビンB / 脂肪細胞 / 破骨細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

長寿化に伴い、ペット犬の潜在的骨疾患は増加傾向にある。肥満において脂肪細胞から分泌されるアディポカインが骨吸収の責任細胞である破骨細胞を活性化 する、脂肪細胞ではアクチビンBが多く産生される、破骨細胞形成におけるサイトカイン反応性には種差がある、などの事実から、①『脂肪組織で高発現するアクチビンBがイヌ破骨細胞分化・活性を制御している』との仮説を立てた。この検証をすること、さらに、②イヌアクチビンB遺伝子の解析を進めている際に、新規のバリアントを見つけた。この遺伝子バリアントの脂肪組織における発現制御とその機能を解明すること、③これらの解析を通して、脂肪組織がイヌ破骨細胞 の骨代謝調節に及ぼす影響に関する基礎的理解を得ることが研究の目的である。この目的を達成するために6つの課題を設定し、研究に取り組んでいる。
令和1年度は、平成30年度に取組んだ課題1と課題2で確立した方法を用いて、イヌアクチビンβBバリアント遺伝子を含む脂肪分化関連遺伝子について検体数を増やして定量的発現を調べた。また、課題3:イヌアクチビンβBバリアントとアクチビンB形成、課題4:イヌアクチビンBの細胞内情報伝達経路にも取り組んだ。即ち、単離した各アクチビンβB鎖cDNAの全長を発現ベクターに組込み、HEK293細胞に遺伝子導入し、培地中へのアクチビンBの存否を抗アクチビンB抗体を用いたウェスタンブロット法により確認した。アクチビンBを含む培養上清とリン酸化Smad2/3またはSmad1/5/8に応答するレポータープラスミドを利用したアッセイにより細胞内情報伝達経路を調べた。さらに、課題5:イヌアクチビンBがイヌ破骨細胞形成に及ぼす影響、に関連して、RAW264.7細胞をRANKLで培養して破骨細胞に分化させる際にアクチビンBで処理し、その影響を、組織科学的に、遺伝子発現的に解析することに着手した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成30年度に取り組んだ2つの研究課題において確立した手法を用いて、さらに多くのイヌ脂肪組織検体について解析した。また、研究課題3と課題4について概ね取り組むことができ、データが得られた。研究課題5については、データは十分ではないが、着手することができた。

Strategy for Future Research Activity

数多くのイヌ脂肪組織サンプルを入手して解析し、これまでのデータの信頼性を高める。また、病態との関連をみるために、炎症性疾患、脂質代謝異常、糖尿病などを患っているイヌの脂肪組織を入手する。課題4において、アクチビンBの細胞外への分泌が確認できたため、その細胞内情報伝達因子である各種Smadのリン酸化レベルを調べる。課題5における、RAW246.7とイヌ骨髄由来間葉系幹細胞の破骨細胞への分化に対するアクチビンBの影響を明らかにする。予定通りに進める。これらのデータを取りまとめ論文発表を目指す。