抗アポトーシスタンパクＨＳＰ２７の細胞内導入法を用いた効果的な骨造成法の開発

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23792215
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 川崎 真依子 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (40584587)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: HSP27 / 骨芽細胞 / アポトーシス / トランスフェクション法 / 骨増成

Research Abstract

本研究の目的は抗アポトーシスタンパクHSP27をPTD法を用いて骨芽細胞に安全に導入し、効果的な骨増生法を開発することである。マウス頭蓋冠由来細胞株(MC3T3-E1,subclone4)を分化培地にて分化誘導し、骨芽細胞分化過程におけるHSP27の発現を解析した。石灰化起点とHSP27遺伝子発現の上昇に相関が認められ、骨芽細胞分化への寄与が強く示唆された。更に一過性過剰発現ベクター(pCMV-SPORT6-HSP27)を用い、骨芽細胞における細胞増殖能、骨芽細胞関連遺伝子発現、TNF-α誘導アポトーシスへの影響について解析を行った。HSP27の過剰発現により細胞増殖能に変化は認められなかったが、骨芽細胞関連遺伝子であるCbfa1/Runx2、Col1a2、Alpl、Opnの発現抑制が観察された。さらに石灰化能は抑制され、TNF-αに誘導されるアポトーシスのに対しては抵抗能が認められた。以上の結果より、骨芽細胞におけるHSP27の過剰発現は、抗アポトーシス作用を示すも、骨芽細胞への分化を抑制する事から、移植初期には有効であるが、長期的な骨増生にはネガティブ抑制的に作用する可能性が示唆された。更に細胞の移植条件を検討する為に、骨芽細胞をコラーゲン溶液、β-TCP顆粒と混合し、ラット皮下に移植を行った。移植1日後では、ある程度の移植細胞の生存が確認されたが、移植3日後、7日後では移植細胞の生存はほとんど確認されず、観察された細胞の大部分は炎症性細胞であった。移植細胞の生着率と骨増生能の相関についてはこれを裏付ける基礎的データが依然として欠如していることから、HSP27の骨芽細胞に及ぼす影響の解析と並行して移植条件とその評価法についての検討が必要である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

HSP27過剰発現・骨芽細胞の抗アポトーシス能、石灰化能への影響の解析についてはおおむね順調に進んでおり、現段階では移植条件の検討を行なっている。

Strategy for Future Research Activity

HSP27が骨増生に対して抑制的に働く可能性があることから、細胞への導入時期、期間の検討が必要である。移植初期の短期間に導入する方法について検討を行なっている。骨芽細胞の移植条件の検討を行なっているが、更に移植細胞の生着率と骨増生能との相関についてはこれを裏付ける基礎的データが欠如していることから、これについても意欲的に並行して取り組んでいる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

移植条件の検討のため、実験動物の購入および薬品(抗体・酵素・試薬)、ガラス・プラスチック器具に前年度未使用研究費を含めて使用する計画である。