2021 Fiscal Year Annual Research Report
DNAメチル化制御による骨形成促進機構の解明と骨再生法への応用
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19H03836
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
波多 賢二 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (80444496)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / 骨芽細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、昨年の基礎実験で骨芽細胞分化誘導能を有することを見出したDNAメチル化酵素阻害剤RG108の骨形成作用の検討を行った。そのためのアプローチとして、骨量減少を引き起こす骨粗しょう症において骨芽細胞が減少する一方で脂肪細胞が増加していることに着目した。そして、脂肪細胞においてDNAメチル化により遺伝子発現が阻害されている骨芽細胞遺伝子のDNAメチル化を解除することで、骨形成が回復するか否かを検討した。その結果、骨芽細胞および脂肪細胞の両方の細胞への分化能を有する未分化間葉系細胞ST2および前駆脂肪細胞3T3-L1細胞において、RG108はRunx2,ALPase,オステオカルシンおよびSp7といった骨芽細胞分化のマーカー遺伝子の発現を増加させることを見出した。以上の結果より、RG108は脂肪細胞ならびに未分化間葉系細胞の骨芽細胞分化能を増進することが明らかとなった。
骨芽細胞分化におけるDNAメチル化の役割を明らかにするために、2020年度より引き続き骨芽細胞において高度にDNAメチル化されている遺伝子の探索を行った。本年度はゲノムワイドなDNAメチル化アッセイであるReduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS)を用いてCpG領域のメチル化を検討した。骨髄間葉系幹細胞(MSC)、骨芽細胞および皮膚線維芽細胞よりゲノムDNAを採取し次世代シークエンサーによってDNAメチル化領域をゲノムワイドに検討した。その結果、皮膚線維芽細胞およびMSCではメチル化されているが骨芽細胞ではメチル化されていないCpG領域とその近傍の遺伝子を同定することに成功した。
これらの研究結果は、骨芽細胞分化におけるDNAメチル化の役割を解明するとともに、DNAメチル化の制御による骨形成を促進することが可能であることを示唆している。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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