| 研究課題/領域番号 |
21K11722
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59040:栄養学および健康科学関連
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
伊藤 智広 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (30435854)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 破骨細胞 / 骨細胞 / 膜小胞 / 分化 / 取り込み / 糖鎖 / 膜脂質 / メカニカルストレス / 分化誘導 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
メカニカルストレスを感受した骨細胞が放出する膜小胞は，「まず骨が壊され，新しい骨が作られる」という骨のホメオスタシス機構を成り立たせる役割の一つを担っているではないかと作業仮説を立て，これまでにこの膜小胞が骨の溶解を担う破骨細胞の分化を誘導することを発見した。本課題では，さらに破骨細胞の分化ツールとして機能するこの骨細胞由来膜小胞がどのような機構によって未分化の破骨細胞に分化誘導情報を伝達するのかについて，膜小胞表面に存在する分子と膜小胞を受容する前駆破骨細胞の特徴から解明する。本検討より，骨代謝調節機構の新たな知見を示すとともに，膜小胞の骨粗鬆症等の骨疾患への応用利用の可能性を探る。
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| 研究実績の概要 |
メカニカルストレスを負荷した骨細胞から調製した膜小胞(MsOc-MVs)による前駆破骨細胞の成熟分化機構を検討するために、MsOc-MVsをPaul Karl Horan 67 (PKH67)試薬にて蛍光染色し、受容した前駆破骨細胞が破骨細胞に分化誘導されるのか検討した。しかし、PKH67で染色したMsOc-MVsの破骨細胞への取り込みは一部の細胞に限られ、MsOc-MVs自身も凝集をしている様子が観察され、前駆破骨細胞への取り込みに不具合を与えている可能性が考えられた。すでに、PKH26による蛍光染色がエクソソームの膨張を引き起こし、生体内におけるエクソソームの分布と細胞への取り込み率を変化させる可能性があると示唆されていることからも、今回のPKH67蛍光染色においてもその影響が強いと考え、東洋インキ株式会社の協力を得て蛍光試薬をSciForiem Fl7510に切り換えて、再度前駆破骨細胞へのMsOc-MVsの取り込み試験を行った。その結果、MsOc-MVsは全ての前駆破骨細胞への取り込みが均一に行われている様子を再現よく確認することができた。MsOc-MVsの分化誘導試験では一部の前駆破骨細胞のみが破骨細胞への分化を示したことから、MsOc-MVsを積極的に取り組んでいる細胞の破骨細胞分化へのモニタリングとMsOc-MVsを取り込んだ前駆破骨細胞をピックアップすることによる細胞機能解析を進める予定でいたが、全てのMsOc-MVsが取り込まれている結果を得たことから、前駆破骨細胞を取り込んだ全ての前駆破骨細胞を対象とした細胞集団に含まれる細胞タイプ推定をシングルセル解析にて検討する計画に切り換えた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
一つ目に、メカニカルストレスを負荷した骨細胞から調製した膜小胞(MsOc-MVs)の破骨細胞への取り込みをモニタリングする際に使用した蛍光色素の選択により取り込み細胞の量が変動し、安定した取り込み確認ができる試薬の選定や条件設定に時間を要した。二つ目に、MsOc-MVsを取り込んだ前駆破骨細胞を用いた細胞集団クラスタリング・発現変動遺伝子の抽出を行う計画へ変更が生じたため、解析受託企業との実験調整や予算調整が発生した。
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| 今後の研究の推進方策 |
MsOc-MVsを取り込んだ全ての前駆破骨細胞を対象とした細胞集団に含まれる細胞タイプの推定をシングルセル解析にて検討する。MsOc-MVs受容による破骨細胞分化に関わるの細胞集団の特定を発現変動遺伝子の抽出により、MsOc-MVsの受容からの細胞状態の変化を擬似時間解析によりそれぞれ検討する。
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