研究課題
若手研究
骨粗鬆症やロコモティブ症候群といった運動器障害は健康寿命の主要な阻害要因となっており、骨恒常性の維持とその破綻機構の理解が必須である。これまで、骨髄内には骨芽細胞や脂肪細胞への分化能を有する間葉系前駆細胞が存在し、骨形成や造血制御に寄与することが報告されている。しかしながら、皮質骨により骨髄環境から隔絶された骨外膜に存在する細胞の、骨代謝や造血への寄与に関しては殆ど不明であった。我々は、骨外膜に局在し、骨量や骨形態を制御する細胞集団HPMsおよびその機能に必須の遺伝子Hmtfを同定した。本研究では、この新規細胞及び遺伝子の機能解析を通して、新たな骨代謝および造血制御メカニズムの解明を目指す。
新たな骨代謝制御因子を探索する過程で、骨組織に高発現するタンパク質翻訳後修飾酵素Hmtfを見出した。Hmtfのfloxマウスを作成し、骨代謝システムにおけるHmtfの機能を解析した。現在までに、Hmtfが骨膜に存在する骨格幹細胞の維持に必須の因子であることを見出している。骨代謝制御の中心分子であるOPGのfloxマウスを作成し、OPGは骨では骨芽細胞、腸では腸管M細胞、胸腺では胸腺髄質上皮細胞が主な産生源であることを明らかにした。骨吸収の実行役である破骨細胞の分化経路をシングルセルRNA-seqにより解析し、破骨細胞の運命決定機構を担う生物学的イベント及び遺伝子発現の変動を明らかにした。
本研究において我々は、骨を保護するタンパクを産生する細胞の同定と、骨を破壊する細胞が作られる仕組みの解明に成功した。骨の恒常性を制御する細胞の多様性や機能を詳細に解明することは、骨粗鬆症、関節リウマチ、歯周病、がん骨転移といった様々な骨疾患の病態理解や、新しい治療法開発につながると期待される。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 14件) 備考 (2件)
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