2021 Fiscal Year Research-status Report
スフィンゴ糖脂質による骨芽細胞の増殖・分化制御機構の解明
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20K09899
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
浜村 和紀 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (00422767)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸苅 彰史 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (80126325)
近藤 久貴 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40469002)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スフィンゴ糖脂質 / 骨芽細胞 / 増殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グルコシルセラミド合成酵素（GCS）阻害剤は、骨芽細胞に発現するスフィンゴ糖脂質GD1aやGb4（グロボシド）を抑制する。マイクロアレイによる網羅的解析の結果、3種類のGCS阻害剤すべて発現が低下する遺伝子として、９個（Fndc1、Acta2、Igfbp5、Cox6a2、Cth、Mymk、Angptl6、Mab21I2、Igsf10）検出された。その中で、Fndc1、Igfbp5、Cox6a2、Cth、Angptl6は、qPCRによっても同様に発現の低下が認められた。また、Fndc1、Cox6a、Cth、Angptl6の発現は、成熟な骨芽細胞への分化誘導に伴い低下した。この発現パターンは、GCS遺伝子Ugcg、GD1a、Gb4の発現パターンと類似していた。そこで、これら４つの遺伝子をそれぞれsiRNAでノックダウンして、骨芽細胞増殖への関与を検討した。その結果、Angptl6をノックダウンした時のみ、骨芽細胞の増殖が抑制された。以上の結果より、GCSがAngptl6を介して骨芽細胞の増殖を制御している可能性が示唆された。
GD1aが欠損しているGM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスおよび、Gb4が欠損しているGb3合成酵素遺伝子ノックアウトマウスより分離された骨髄細胞を骨芽細胞へ分化誘導して、BrdU assayによる骨芽細胞の増殖能を検討した。その結果、野生型マウス由来の骨芽細胞と比較して、それらのノックアウトマウス由来の骨芽細胞では、その増殖能が抑制されることが明らかになった。以上の結果より、骨芽細胞株でみられたGCS阻害によるGD1aやGb4の発現抑制による骨芽細胞増殖抑制と同様に、それらの糖脂質がノックアウトされた骨芽細胞でも増殖が抑制されることが示された。
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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
マイクロアレイ解析により、Angptl6がスフィンゴ糖脂質の発現によって制御され、骨芽細胞増殖に関与していることが示された。また、GD1aあるいはGb4がノックアウトされたマウスにおいても、骨芽細胞の増殖が抑制されることも示された。よって、おおむね順調に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨芽細胞に発現しているスフィンゴ糖脂質に制御される分子の１つが同定された。そこで、今後は、GD1aあるいはGb4がノックアウトされたマウス由来の骨芽細胞を用いて、その遺伝子の発現を検討する。さらに、骨芽細胞に発現している糖脂質と、どのような受容体が会合しているのかを明らかにして、糖脂質による骨芽細胞増殖のメカニズムを明らかにしていきたいと考えている。
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