2019 Fiscal Year Research-status Report
雌特異的な骨芽細胞における性差シグナル系の解明と骨粗鬆症治療法への応用
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19K09659
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
石田 昌義 近畿大学, 医学部, 助教 (50643251)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨粗鬆症 / 性差 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PAI-1は骨粗鬆症・糖尿病・心血管疾患・癌など、止血作用以外に種々の疾患の病態に関与することが知られてきた。雌マウスでのみ糖尿病性骨粗鬆症の病態に関与し、雄由来ではなく雌由来の骨芽細胞でのみ、骨芽細胞の分化や機能を抑制することを示した(Diabetes 2013)。しかし、PAI-1が雌骨芽細胞でのみ抑制作用を示す機序は不明であった。そこで、PAI-1刺激により発現が雌でのみ増加する因子の同定を、網羅的遺伝子発現解析(cDNAマイクロアレイ）を用いて試みた。新生仔雄雌マウス由来骨芽細胞にPAI-1を添加し、雌でのみPAI-1により発現が2.5倍以上増加した遺伝子を抽出したところ、RanBP3LやCcl3を含む４１個の遺伝子が抽出された。雌骨芽細胞で、siRNAにより内因性のRanBP3L、Ccl3の発現を抑制したところ、PAI-1の骨芽細胞分化とALP活性抑制作用はRanBP3L の抑制でのみ回復された。また、RanBP3L過剰発現は、マウス骨芽細胞様MC3T3-E1細胞の分化やALP活性を抑制した。次に、RanBP3Lの骨芽細胞への作用機序を検討した。MC3T3-E1細胞において、RanBP3L過剰発現は、BMPによる骨芽細胞分化・ALP活性促進を有意に阻害し、Smad1/5/8のリン酸化とBMP誘導性転写活性も有意に阻害すると共に、Smad6とSmad7の発現を増加させたが、Nogginの発現には影響を及ぼさなかった。
新規因子RanBP3Lの発現増加が、PAI-1の雌でのみ骨芽細胞分化・機能を抑制する作用に重要であることが明らかとなり、その機序としてエストロゲンが関与することが示唆された。さらにRanBP3Lの骨芽細胞への作用機序に抑制性SmadによるBMPシグナルの阻害が関与することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
cDNAマイクロアレイによりPAI-1により誘導される因子RanBP3Lを同定した。この分子の機能解析を順調に進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
RanBP3Lの試験管内での機能解析はほぼ終了したので、今後は動物モデルを用いて検討する。
新規候補遺伝子も見出したので、それらの解析を進める。
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| Causes of Carryover |
今年度は必要な物品を節約するなどしながら、研究を進めることが可能だった。次年度は、その他の新規因子の解析や動物モデルを用いた解析なども計画しているため、計画通り支出ができると考えている。
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