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2014 Fiscal Year Research-status Report

炎症性骨吸収に対する間葉系幹細胞由来破骨細胞分化抑制ペプチドの作用機序の解明

Research Project

Project/Area Number 25463224
Research InstitutionIwate Medical University

Principal Investigator

高橋 典子  岩手医科大学, 歯学部, 研究員 (60405777)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 帖佐 直幸  岩手医科大学, 歯学部, 講師 (80326694)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords間葉系幹細胞 / SCRG1 / 破骨細胞 / 炎症性骨吸収
Outline of Annual Research Achievements

単球・マクロファージ由来の破骨細胞の形成には骨芽細胞との細胞間接触による分化促進作用が重要な役割を果たす。骨芽細胞は間葉系幹細胞(MSC)から分化することは既知であるが、MSCが破骨細胞分化に与える影響については明らかになっていない。本年度はMSCが分泌するペプチドSCRG1が破骨細胞分化に与える影響を検討した。最初に発現ベクターpSCRG1-FLAGを構築し、HEK293に導入して過剰発現させ、抗FLAG抗体アフィニティーカラム精製によって組換えSCRG1(rSCRG1)を作製した。得られたrSCRG1と可溶性receptor activator of nuclear factor κ-B ligand(sRANKL)でマウスマクロファージ様細胞Raw264.7を処理し、破骨細胞分化におけるSCRG1の影響を検討した。破骨細胞分化は酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ(TRAP)陽性かつ細胞融合による多核化が認められる細胞をカウントすることにより評価した。その結果、Raw264.7をsRANKL単独で処理すると効率良くTRAP陽性かつ多核の破骨細胞が形成された。しかしながら、sRANKLとともに rSCRG1でも処理すると破骨細胞の形成は有意に抑制された。このことからSCRG1は破骨細胞分化を抑制することが示された。破骨細胞分化促進作用をもつ骨芽細胞においてSCRG1の発現は大きく減少していることから、SCRG1を発現しているMSCは破骨細胞分化抑制作用をもつ可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画に従い、本年度はSCRG1による破骨細胞分化の抑制を証明した。平成25年度の研究成果と併せ、炎症性骨吸収の場における間葉系幹細胞の役割をSCRG1に着目して解明しつつある。これらの成果は本研究課題最大の目的である。したがって本年度の達成度は順調であり、研究全体もおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降はSCRG1の炎症性骨吸収抑制効果の発現メカニズムについて明らかにする。研究期間内にSCRG1の破骨細胞分化抑制効果ならびに破骨細胞前駆細胞の未分化能維持をin vitro・in vivo両者で明らかにする。in vitroにおいて1)破骨細胞分化を促進する細胞内シグナル伝達系(NFκB、c-fos/NFATなど)の活性化に対するSCRG1の抑制効果を検証しつつ、2)炎症性サイトカインの分泌や遊走能を評価することによって、SCRG1の破骨細胞前駆細胞の未分化能維持を検証する。さらに主として疾患モデル動物を用いたin vivoの実験系において3)SCRG1過剰発現MSCを歯周炎や慢性関節リウマチモデル動物に投与し、炎症性骨吸収の抑制効果や骨リモデリングに及ぼす影響を評価する。これらin vitro・in vivo両者における実験結果から、MSCで特異的に発現しているSCRG1による破骨細胞分化抑制効果と、炎症性骨吸収に対する抑制効果の作用機序を解明する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Recruitment of mesenchymal stem cells by stromal cell-derived factor 1α in pulp cells from deciduous teeth2015

    • Author(s)
      Akazawa Y., Hasegawa T., Yoshimura Y., Chosa N., Asakawa T., Ueda K., Sugimoto A., Kitamura T., Nakagawa H., Ishisaki A., Iwamoto T.
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Medicine

      Volume: 36 Pages: 442-448

    • DOI

      10.3892/ijmm.2015.2247

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of immortalized mesenchymal stem cells derived from the submandibular glands of tdTomato transgenic mice2015

    • Author(s)
      Furukawa S., Kuwajima Y., Chosa N., Satoh K., Ohtsuka M., Miura H., Kimura M., Inoko H., Ishisaki A., Fujimura A., Miura H.
    • Journal Title

      Experimental and Therapeutic Medicine

      Volume: 10 Pages: 1380-1386

    • DOI

      10.3892/etm.2015.2700

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Establishment of mesenchymal stem cell lines derived from the bone marrow of GFP-transgenic mice exhibiting diversity in intracellular TGF-β and BMP signaling2015

    • Author(s)
      Sawada S., Chosa N., Takizawa N., Yokota J., Igarashi Y., Tomoda K., Kondo H., Yaegashi T., Ishisaki A.
    • Journal Title

      Molecular Medicine Reports

      Volume: 12 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The homeobox gene DLX4 promotes generation of human induced pluripotent stem cells2014

    • Author(s)
      Tamaoki N., Takahashi K., Aoki H., Iida K., Kawaguchi T., Hatakeyama D., Inden M., Chosa N., Ishisaki A., Kunisada T., Shibata T., Goshima N., Yamanaka S., Tezuka K.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Pages: 7283

    • DOI

      doi:10.1038/srep07283

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Re-examination of a α-chymotrypsin-solubilized laccase in the pupal cuticle of the silkworm, Bombyx mori: insights into the regulation system for laccase activation during the ecdysis process2014

    • Author(s)
      Asano T., Taoka M., Yamauchi Y., Everroad C.R., Seto Y., Isobe T., Kamo M., Chosa N.
    • Journal Title

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      Volume: 55 Pages: 61-69

    • DOI

      doi: 10.1016/j.ibmb.2014.10.004.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 間葉系幹細胞のstemnessを維持するシグナル伝達経路2014

    • Author(s)
      帖佐直幸, 菊池-青松恵美子, 西平宗功, 横田潤, 高橋典子, 近藤尚知, 杉山芳樹, 三浦廣行, 石崎明.
    • Journal Title

      岩手医科大学歯学雑誌

      Volume: 39 Pages: 56-65

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] SCRG1は受容体BST1を介して間葉系幹細胞のstemness維持を調節する2014

    • Author(s)
      菊池-青松恵美子
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [Presentation] VEGFはTGF-βによって誘導される間葉系幹細胞の骨分化を増強する2014

    • Author(s)
      横田潤
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [Presentation] tdTomato遺伝子導入マウス唾液腺由来間葉系幹細胞株の樹立2014

    • Author(s)
      古川真司
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27

URL: 

Published: 2016-05-27  

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