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2022 Fiscal Year Research-status Report

TNF-αによる骨細胞の遺伝子発現の網羅的解析

Research Project

Project/Area Number 21K10178
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小川 紗衣香  東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (60882397)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 溝口 到  東北大学, 歯学研究科, 教授 (20200032)
北浦 英樹  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (60295087)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords骨細胞 / TNF-α / RNAシークエンス
Outline of Annual Research Achievements

近年、炎症性のサイトカインであるTNF-αで破骨細胞が誘導されることがわかってきた。関節リウマチや歯周病などの感染による病的骨吸収は、TNF-αが主に関与しているものだと考えられている。また、申請者らの研究で矯正学的歯の移動においてもTNF-αが発現し破骨細胞および骨形成に関与していることがわかっている。特にTNF-αが骨細胞を含む間質系細胞に作用することが重要だと見出している。一方、生理的な骨吸収に関しては骨細胞がRANKLを発現し、破骨細胞形成を誘導していることが新しくわかった。また、我々の研究でTNF-αが骨細胞に作用し、RANKLの発現を増強し、破骨細胞形成を誘導することを見出している。本研究では、TNF-αが骨細胞に作用することでどのような因子が増加し、あるいは減少しているか網羅的に解析することで、さらにTNF-αが骨細胞にどのような影響をあたえているのかそのメカニズムを解明することを目的とする。DMP1プロモーターの下流にGFPの異型のTopazを骨細胞が発現し、蛍光する5-6日齢のDMP1-Topaz(C57BL/6-Tg(Dmp1-Topaz)1lkal/J)マウスの頭蓋骨にコラゲナーゼおよびEDTAを用いて段階的な酵素処理を行い、得られたFraction2-5を回収した。10%FBSを含むαMEM培地で24時間培養後、付着細胞のみを回収し、cell sorter (FACS AriaⅢ)により初代骨細胞としてTopaz陽性骨細胞の単離を行った。この骨細胞にTNF-αを加え培養したものおよび加えずに培養したものからtotalRNAを回収した。それぞれTotalRNAをRNAシークエンス行った。結果、TNF-αで刺激したものでは破骨細胞形成関連遺伝子等の発現が増加した。その中の一つであるケモカインであるCXCL10に着目しリアルタイムPCRで発現を確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

骨細胞にTNF-αを加え培養したものおよび加えずに培養したものからtotalRNAを回収した。それぞれTotalRNAをRNAシークエンス行った。結果、TNF-αで刺激したものでは破骨細胞形成関連遺伝子等の発現が増加している。このことから、破骨細胞形成に関与していると思われる遺伝子に関しての発現解析が可能となった。

Strategy for Future Research Activity

骨細胞をTNF-αで刺激したもので、RNAシークエンス解析を行なったところ破骨細胞形成関連遺伝子等の発現が増加した。その中の一つであるケモカインであるCXCL10に着目しリアルタイムPCRで発現を確認した。次にウエスタンブロティングによるタンパク質発現の確認を行う。CXCL10はケモカインであり、破骨細胞前駆細胞に対して走化性の実験等を行なっていく。

Causes of Carryover

購入予定だった試薬が海外発注で予定より発送に時間がかかるということで、期間内に購入できなかったため次年度使用額が生じた。令和4年度購入予定であった試薬は令和5年度に購入予定である。

  • Research Products

    (2 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Docosahexaenoic acid inhibits TNF-α-induced osteoclast formation and orthodontic tooth movement through GPR1202023

    • Author(s)
      Ma Jinghan、Kitaura Hideki、Ogawa Saika、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Marahleh Aseel、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Kinjo Ria、Kanou Kayoko、Kishikawa Akiko、Ichimura Atsuhiko、Mizoguchi Itaru
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: 929690

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.929690

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Micro-Osteoperforations Induce TNF-α Expression and Accelerate Orthodontic Tooth Movement via TNF-α-Responsive Stromal Cells2022

    • Author(s)
      Kinjo Ria、Kitaura Hideki、Ogawa Saika、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Marahleh Aseel、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 2968~2968

    • DOI

      10.3390/ijms23062968

URL: 

Published: 2023-12-25  

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