2021 Fiscal Year Annual Research Report
頭蓋冠幹細胞ニッチと骨修復時のメカノシグナルによる細胞動態制御
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21H03098
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
井関 祥子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (80251544)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武智 正樹 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (10455355)
塗 隆志 大阪医科薬科大学, 医学部, 准教授 (40445995)
永井 重徳 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (50348801)
由井 伸彦 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70182665)
有坂 慶紀 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70590115)
上田 晃一 大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (90257858)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 頭蓋冠骨 / 骨修復 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス頭蓋冠欠損モデルを用いて、bone morphogenetic protein 2(BMP2)にfibroblast growth factor 18 (FGF18)を追加した際の骨修復の安定性のメカニズムを検討した。修復が開始する時期の組織において、抗炎症性サイトカインの発現とともに組織修復性のタイプ2マクロファージの浸潤が認められた。
骨髄細胞を分離してFGF18を作用させるとタイプ2マクロファージへの極性化が亢進した。この作用が、FGF18がマクロファージに直接作用するのではなく、骨髄間質細胞を介したものであることを示した。FGF18を骨髄間質細胞に作用させた際に発現が上昇する分子を解析し、この分子の中和抗体の存在下でFGF18を作用させた骨髄細胞培養ではタイプ2マクロファージへの極性化の亢進が抑制された。これから、BMP2による骨修復誘導の際にFGF18を追加することで、組織修復性のタイプ2マクロファージの極性化が活性化して骨修復の安定化が起きる可能性が示唆された。
マクロファージの前駆細胞である単球を培養してマクロファージへの分化を検討では、ポリロタキサンの分子可動性の変化は大きく影響せず、マクロファージの分化や極性化にはメカノシグナルの関与はほぼないと考えられた。
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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
頭蓋冠修復過程における免疫反応の重要さについての関連を示唆することができており、今後、頭蓋冠幹細胞の細胞動態との関連についての検討が必要である。若干当初の計画から派生した部分での研究が進んだと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点で、頭蓋冠幹細胞の骨修復が安定する場合の動態などを検討する系ができておらず、これを早急に進める予定である。また、ポリロタキサンの分子可動性は、マクロファージ分化や極性化に影響を与えないことが明らかとなったが、骨修復が起きる場となる硬膜の性質について明らかにする。
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[Journal Article] Deficiency of TMEM53 causes a previously unknown sclerosing bone disorder by dysregulation of BMP-SMAD signaling2021
Author(s)
Guo L, Iida A, Bhavani G-S, Gowrishankar K, Wang Z, Xue J, Wang J, Miyake N, Matsumoto N, Hasegawa T, Iizuka Y, Matsuda M, Nakashima T, Takechi M, Iseki S, Yambe S, Nishimura G, Koseki H, Shukunami C, Girisha Katta M, Ikegawa S
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 1-13
DOI
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