2016 Fiscal Year Annual Research Report
A therapeutic approach to bone diseases by regulating osteoblast differentiation
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26462817
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
松口 徹也 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10303629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大西 智和 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (30244247)
柿元 協子 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (40274849)
坂東 健二郎 明海大学, 歯学部, 講師 (50347093)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 口腔生化学 / 細胞内シグナル伝達 / 細胞分化 / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / サイトカイン / ケモカイン / メカニカルストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的：申請者らの以前の研究成果に基づいて提唱した「骨芽細胞の多様性分化」という新しい概念について、その検証と細胞内分子機構についての解析を昨年度に引き続き行った結果、以下の所見を得た。
結果：1）低出力超音波パルス（LIPUS）による刺激が、Nanog遺伝子発現を誘導することで間葉系幹細胞の幹細胞としての性質維持に有効なこと。2）間葉系幹細胞の分化誘導実験において、ケモカインであるCXCL3がオートクライン様式によって、脂肪細胞への分化促進に働くこと。3）骨芽細胞が分化過程で分泌するオステオポンチン蛋白が骨芽細胞の反応性を抑制すること。4）オステオポンチンによる骨芽細胞反応性の抑制はLMW-PTP（low molecular weight protein tyrosine phosphatase）の骨芽細胞内での発現誘導によるFAK（Focal adhesion kinase）のリン酸化および活性の抑制によること。5）JNK活性の変化によって骨芽細胞の多様性分化の方向が制御可能であり、オステオカルシン発現優位型骨芽細胞（骨増生型）およびオステオポンチン発現優位型（骨免疫型）の2つの分化様式の細胞内分岐機構を明らかにした。6）間葉系幹細胞の脂肪細胞・骨芽細胞への分化方向の決定に細胞内のSykキナーゼの発現および活性が重要であることを見いだし、その下流シグナル伝達機構の詳細を明らかにした。
考察：間葉系幹細胞から骨芽細胞にいたる分化におけるCXCL3（ケモカイン）およびSykキナーゼの働きを初めて明らかにし、また、骨芽細胞の骨増生能に関わる多能性分化の分子機構を明らかにした。これらの知見は今後の骨再生療法の発展に大きな貢献をするものと考えられる。
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