2021 Fiscal Year Annual Research Report
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21H02716
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菊田 順一 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (60710069)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 生体イメージング / 関節リウマチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
破骨細胞は、単球系血液細胞から分化・成熟する多核巨細胞で、骨破壊を担う。生理的な環境下では「骨髄」にのみ存在し、骨形成を担う骨芽細胞と協調して働くことによって骨の恒常性維持に重要な役割を果たしている（骨リモデリング）。一方、関節炎などの病的状態では、関節を包む「滑膜」を主座とする慢性炎症が、骨表面の破骨細胞の形成を促し、関節周囲の骨破壊を惹起すると言われている。これまでの破骨細胞研究の多くは、固定した骨・関節組織を切り出して顕微鏡で観察していた。この方法でも、骨が壊されている部位に多数の破骨細胞が集まっている様子は観察されたが、骨髄と炎症滑膜の二つの異なる局在・微小環境で形成された破骨細胞がどのような機能的な違いを持つのかはよく分かっていない。本研究では、これまで独自に開発・応用してきた骨髄・関節の生体二光子励起イメージング技術と、新規に開発する破骨細胞の単離・オミクス解析技術を融合させ、病的な骨・関節破壊に関わる破骨細胞の分化機構・病態生理を解析して、骨・関節破壊の本質を分子レベルで明らかにするとともに、この病的な破骨細胞を標的とした薬剤の開発の実現を目指す。本年度は、破骨細胞を特異的に蛍光標識したレポーターマウスと、破骨細胞が出す酸を感知して蛍光がONとなるpH応答性蛍光プローブを活用して、動物個体を生かしたまま生体内の骨破壊の現場をin vivoで可視化し、生理的な骨リモデリングに関わる破骨細胞と病的な骨・関節破壊に関わる破骨細胞の動態・機能を比較検討した。
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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
生体二光子励起イメージング技術を駆使して、病的な骨・関節破壊に関わる破骨細胞を経時的に可視化し解析を行うことができ、本年度終了時としては順調に経過している。
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| Strategy for Future Research Activity |
破骨細胞の単離・オミクス解析技術を新たに確立し、生体二光子励起イメージングで観察した破骨細胞の骨吸収動態を制御する分子メカニズムを解析する。
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[Journal Article] Osteoblast-derived vesicles induce a switch from bone-formation to bone-resorption in vivo2022
Author(s)
Uenaka M, Yamashita E, Kikuta J, Morimoto A, Ao T, Mizuno H, Furuya M, Hasegawa T, Tsukazaki H, Sudo T, Nishikawa K, Okuzaki D, Motooka D, Kosaka N, Sugihara F, Boettger T, Braun T, Ochiya T, Ishii M
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 13
Pages: 1066
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Osteoclasts adapt to physioxia perturbation through DNA demethylation2021
Author(s)
Nishikawa K, Seno S, Yoshihara T, Narazaki A, Sugiura Y, Shimizu R, Kikuta J, Sakaguchi R, Suzuki N, Takeda N, Semba H, Yamamoto M, Okuzaki D, Motooka D, Kobayashi Y, Suematsu M, Koseki H, Matsuda H, Yamamoto M, Tobita S, Mori Y, Ishii M
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Journal Title
EMBO reports
Volume: 22
Pages: e53035
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Group 2 innate lymphoid cells in bone marrow regulate osteoclastogenesis in a reciprocal manner via RANKL, GM-CSF and IL-132021
Author(s)
Momiuchi Y, Motomura Y, Suga E, Mizuno H, Kikuta J, Morimoto A, Mochizuki M, Otaki N, Ishii M, Moro K
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Journal Title
International Immunology
Volume: 33
Pages: 573～585
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] SLPI is a critical mediator that controls PTH-induced bone formation2021
Author(s)
Morimoto A, Kikuta J, Nishikawa K, Sudo T, Uenaka M, Furuya M, Hasegawa T, Hashimoto K, Tsukazaki H, Seno S, Nakamura A, Okuzaki D, Sugihara F, Ninomiya A, Yoshimura T, Takao-Kawabata R, Matsuda H, Ishii M
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 2136
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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