感覚神経-骨組織連関に着目した廃用性骨萎縮の病態解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H03298
• Research Institution: National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
• Principal Investigator: 越智 広樹 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 運動機能系障害研究部, 研究員 (30582283)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 信吾 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (40462220)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 感覚神経 / 廃用性骨萎縮

Outline of Annual Research Achievements

中枢神経障害患者では、神経障害による骨代謝変化に加え、不動・非荷重による廃用が原因となり著しい骨量減少が生じる。骨量減少に続発する骨折は、リハリビリテーション介入において極めて大きな障害となり、効果的な神経機能回復を阻む要因となるだけでなく、寝たきり状態へ移行することで死亡率を高めることが社会的問題となっている。そのため、非荷重が導く骨代謝異常のメカニズム解明ならびに骨形成を特異的に促進する効果的な治療方法の開発は、骨代謝疾患に対する治療のみならず、リハリビリテーションの効果を促進するためにも喫緊の課題である。申請者はこれまでの研究において、神経系が骨代謝の調節に重要な役割を担っていることを明らかにしてきた。そこで本研究では、神経―骨組織のネットワークに着目し、不動性骨代謝障害のメカニズムを解明することを目的とする。今年度は、研究計画に従い、以下の研究内容を実施した。
１）神経障害モデルにおける骨組織解析：中枢神経ならびに末梢神経の障害が骨代謝に及ぼす影響を検討するために、神経障害モデルを用いて骨量の変化を評価した。神経障害モデルには、骨特異的神経除去モデルならびに脊髄損傷モデルを用いて、骨量変化を経時的に解析した。
２）神経障害モデルにおける骨内神経の解析：神経障害モデルを用いて、骨内神経の変化を評価した。骨内神経の評価には、骨透明化技術ならびに組織学的手法を用いて、3次元的に評価を行った。
３）骨芽細胞由来神経調節因子の探索：骨芽細胞―神経のネットワークに着目し、骨芽細胞の網羅的解析を通して、神経伸長に影響を及ぼす因子の探索を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

神経損傷モデルの確立と骨、神経の解析、ならびに骨芽細胞の網羅的解析による候補遺伝子の探索など当初の計画通りに研究が進んでいると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後は当初の研究計画に従って以下の研究内容を実施する。
１）神経障害モデルにおける骨組織解析：令和3年度の解析を継続して実施すると同時に、神経障害における骨代謝への影響を組織学的に詳細に検討し、骨量変化の原因を明らかにする。
２）神経に由来する骨代謝調節因子の探索・同定：神経に由来し骨代謝を調節する新たな因子を探索し、その機能をin vitroならびにin vivoで検討する。加えて、同定した因子が、神経障害に起因する骨代謝異常の発生にどのように関与するかを評価する。
３）骨芽細胞由来神経調節因子の機能解析：令和3年度に行った研究を継続して実施するとともに、骨芽細胞に由来する神経調節因子の機能をin vitroならびにin vivoにおいて検討する。