副甲状腺ホルモンの骨形成促進作用を仲介する骨細胞由来の骨形成促進因子を同定する

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10114
• Research Institution: Meikai University
• Principal Investigator: 佐藤 卓也 明海大学, 歯学部, 准教授 (00316689)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林田 千代美 明海大学, 歯学部, 助教 (40710900)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 骨形成促進 / 副甲状腺ホルモン / 骨細胞 / 破骨細胞

Outline of Annual Research Achievements

副甲状腺ホルモン（PTH）はin vivoでの投与によって、破骨細胞形成を促進する一方、骨芽細胞の分化・活性化作用を有し、結果的に骨形成を促進する。本研究では、これらPTHの作用を担うと考えられる骨細胞由来の因子を探索している。これまでに、主に骨細胞のみを含む骨片培養系を用いた実験を行い、PTHによって発現が促進される遺伝子の検索を行ってきた。現在のところ、骨芽細胞の分化・活性化を促進する効果が推測・期待できるような遺伝子は見出されていない。一方、PTH投与で骨芽細胞と共に活性化される破骨細胞形成を担う可能性のある因子が見出されてきた。PTHによる破骨細胞活性化も、骨形成活性化に重要な役割を演じていると考えられている。そこで従来どおり、骨芽細胞系に作用し、その活性化を直接担う因子の探索を続けると同時に、新たに見出した破骨細胞形成活性化作用が期待される因子の作用について、破骨細胞培養系を用いた検討、及び骨片培養系と破骨細胞培養系の共存培養系を用いた検討を行っている。PTHが骨細胞に作用するとこの因子のmRNA発現が上昇すること、またこの因子のリコンビナントを破骨細胞培養系に直接作用させると破骨細胞形成が促進されることを確認している。一方、PTHが骨細胞によるこの因子の発現を蛋白質レベルで促進しているのが否か、の確認はまだ行われていない。また、骨細胞が産生するこの因子が、共存培養系で破骨細胞形成を促進しているか否か、の確認も未だである。これらの実験には、この因子に対する抗体、特に中和抗体が必要である。現在、数種類の市販のこの因子に対する抗体を入手し、その有効性を検討している最中である。この因子の作用が確認された場合、この成果は、PTHの骨形成促進作用の機構解明の一助となると考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

この研究の本来の目的は、PTHが産生を促進する骨細胞由来の骨芽細胞形成・活性化因子の同定である。現在、実験系は順調に機能している。一方、現在のところ有力な候補因子がまだ見出されていないため、この点において、やや研究は遅れていると判断している。

Strategy for Future Research Activity

骨芽細胞活性化作用を有する因子の候補がまだ見出されていない一方、破骨細胞形成を促進する可能性がある因子が見出されている。そこで骨芽細胞形成を促進する因子の探索を続ける一方、新たに見出した破骨細胞形成を促進する可能性のある因子について、その作用の確認など行い、研究成果の１つにしたいと考えている。

Causes of Carryover

遺伝子探索途上で、興味深い遺伝子を見出したため、金額の高いマイクロアレイ解析を予定通り行わなかったため、次年度使用額が生じた。一方、今後も新規の遺伝子を探索する予定であり、当該年度で行う予定であったマイクロアレイ解析費用を、合わせて翌年度に請求した。