2015 Fiscal Year Annual Research Report
破骨細胞Ca2+活性化K+チャネルの骨吸収シグナル制御分子としての機能解明
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25462907
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
岡本 富士雄 福岡歯科大学, 歯学部, 講師 (60153938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鍛治屋 浩 福岡歯科大学, 歯学部, 講師 (80177378)
岡部 幸司 福岡歯科大学, 歯学部, 教授 (80224046)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 骨代謝 / 破骨細胞 / カルシウム活性化カリウムチャネル / TRPチャネル / 骨吸収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度において、マウス骨髄細胞から誘導した破骨細胞にはCa2+活性化K+チャネル(Kca)と非選択的陽イオンチャネル（TRP）が存在することを機能的に証明し、骨吸収に関与することを明らかにした。翌年度には、これらのチャネルの分子種の同定を試み、Kca3.1とTRPM7が候補に上がったが、免疫染色とウエスタンブロット解析の結果に矛盾を認めた。
本年度はこれらの状況を鑑み、先ずKca3.1の発現をウエスタンブロット解析にて再検討した。その結果、骨髄マクロファージをRANKLで分化誘導刺激すると、Kca3.1の発現が高まり、昨年度の結果に反して、Kca3.1の発現は多核の成熟破骨細胞においても依然高く保たれていた。また、Kca3.1の選択的阻害剤は、破骨細胞分化を抑制するだけでなく成熟破骨細胞においては骨吸収に必須のアクチンリング形成を抑制して骨吸収活性を低下させた。一方、TRPM7の発現は成熟破骨細胞では低かったが、TRPM7の活性化を機能的に捉えることができた。選択的阻害剤によるKca3.1の機能抑制が膜電位変化に及ぼす影響を調べたところ、過分極した成熟破骨細胞では阻害剤投与により脱分極が誘発された。shRNAによる Kca3.1の発現抑制は十分な効果が得られず、Kca3.1発現と膜電位との関係は検討できなかった。カルシトニン、ビスフォスフォネートは成熟破骨細胞のKca3.1及びTRP活性に影響しなかった。また、RANKLは一部の成熟破骨細胞のK+チャネルを一過性に活性化したが、Kca3.1の活性化を示す証拠は得られなかった。本研究により、成熟破骨細胞に発現するKca3.1はTRP群を介したCa2+流入のレギュレーターとして細胞内Ca2+濃度を調節し、骨吸収に必須のアクチンリング形成に関与することが判明した。Kca3.1は骨代謝調節の新規標的分子になり得る可能性が示唆された。
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