Does aging of osteocytes adversely affect bone metabolism?

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09531
• Research Institution: Matsumoto Dental University
• Principal Investigator: 山下 照仁 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀部 寛治 松本歯科大学, 歯学部, 助教 (70733509) ; 高橋 直之 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 特任教授 (90119222)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 骨細胞 / 細胞老化

Outline of Annual Research Achievements

１．Sost-Green遺伝子レポータマウスを用いた骨組織の解析を行った。一年齢の時点で軟エックス線撮影を行い、Sost-Greenノックインマウスと野生型マウスとで、石灰化度に差が無いことを確認した。大腿骨の凍結切片を作成し、蛍光顕微鏡下で観察した。骨梁骨が殆ど存在しないので、骨幹部の皮質骨と骨端骨で計測した。骨組織の有核細胞のうち約５割がGreen蛍光の陽性細胞であった。この結果は、３ヶ月齢での解析結果とほぼ同等であった。
２．加齢したSost-Green遺伝子レポータマウスの頭蓋骨から骨細胞の単離を試みた。頭蓋冠の全組織では多数のGreen蛍光陽性細胞が観察されたが、単離した骨細胞様細胞は速やかにGreen蛍光を失っていた。培養によりSost遺伝子発現が減弱することが示唆された。また、Sost-Green遺伝子レポータマウスの脛骨骨髄より骨髄ストローマ細胞を単離し、石灰化培地にて４週間長期培養して骨ノジュールを形成させたが、Green蛍光を示す細胞は殆ど観察されなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

骨組織で骨細胞の同定はDMP1免疫染色で確認できているが、老化マーカーのSA-β-gal染色には成功していない。また、早期老化モデルであるSMP30欠損マウスを取得したが解析できる個体数まで繁殖できていない。

Strategy for Future Research Activity

Sost-Greenマウスの頭蓋骨から単離した骨細胞群は培養することで、Green蛍光を速やかに消失したことより、通常の平面培養ではSost遺伝子を発現する成熟骨芽細胞を維持することが困難なのかもしれない。三次元培養や頭蓋冠のオーガンカルチャーを試みて、エキソソームの単離等の解析に展開していく予定である。

Causes of Carryover

早期老化マウスの個体数が十分に繁殖していないため、それらを用いた解析が行えなかったため未使用金が発生した。次年度に動物の繁殖が進めば、骨組織の解析に用いる計画である。