• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

骨の新陳代謝を担う新規の骨細胞サブセットの同定とその機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2172
補助金の研究課題番号 22J14149 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

鎗 伸弥  大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード骨代謝 / 骨リモデリング / 破骨細胞 / 骨細胞 / 生体骨イメージング
研究開始時の研究の概要

骨は、古い骨を溶かす破骨細胞と新しく骨を作る骨芽細胞が協調することで、再構築される(骨リモデリング)。骨リモデリングは破骨細胞が古い骨を溶かすことで始まるが、何がきっかけでいつ始まるのかに関しては不明である。本研究では、二光子励起顕微鏡による生体骨イメージングとsingle cell RNA sequence解析を組み合わせるという、独自の方法論で骨細胞の遺伝子解析をする新たな手法を確立し、骨細胞の機能的な多様性を明らかにする。

研究実績の概要

骨は、古い骨を溶かす破骨細胞と新しい骨を作る骨芽細胞が協調することで、再構築される (骨リモデリング)。骨リモデリングは破骨細胞が古い骨を溶かすことで始まるが、何をきっかけでいつ始まるのかに関しては不明のままである。本研究では、二光子励起顕微鏡による生体骨イメージングとsingle cell RNA sequence解析を組み合わせるという独自の方法論で骨細胞の遺伝子解析を行う新たな手法を確立し、骨細胞の機能的多様性を明らかにする。さらに破骨細胞の動態を時空間的に制御する骨細胞サブセットを同定し、その骨細胞サブセットがどのように破骨細胞の局在や骨吸収の開始を制御しているのか明らかにする。
骨細胞は骨に埋没しており、加えて特異的な細胞表面マーカーが不明なため、骨組織から骨細胞を単離することが難しい。そこでまず、骨細胞を純度高く採取する新たな実験系の確立に取り組んだ。コラゲナーゼ溶液や脱灰溶液の検討、また処理を行う骨片の大きさなどの検討を行った。さらに骨基質を溶解して得られたサンプルからFlow cytometryを用いて造血系細胞を除くことで骨細胞の純度が高いサンプルを作製することに成功した。次に破骨細胞近傍の骨細胞を採取する実験技術の構築を行った。まず破骨細胞を赤色に標識したTRAP-tdToamtoマウスと光照射することで細胞を人為的に緑色に標識できるPhotoactivatable-GFPマウスを掛け合わせたダブルトランスジェニックマウスの作製に成功した。二光子励起顕微鏡を用いた生体骨イメージング技術により、作製したマウスの頭頂骨に存在する破骨細胞を撮影し、画像解析技術を駆使して破骨細胞近傍の領域に光照射することで、破骨細胞近傍の骨細胞を機械的に緑色に標識できる技術を確立した。また光刺激により標識した細胞を、上記で確立した骨細胞の採取方法により単離することにも成功した。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Single-cell transcriptomics of human cholesteatoma identifies an activin A-producing osteoclastogenic fibroblast subset inducing bone destruction2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kotaro、Kikuta Junichi、Ohta Yumi、Uchida Yutaka、Miyamoto Yu、Morimoto Akito、Yari Shinya、Sato Takashi、Kamakura Takefumi、Oshima Kazuo、Imai Ryusuke、Liu Yu-Chen、Okuzaki Daisuke、Hara Tetsuya、Motooka Daisuke、Emoto Noriaki、Inohara Hidenori、Ishii Masaru
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 4417-4417

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40094-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] JAK inhibition ameliorates bone destruction by simultaneously targeting mature osteoclasts and their precursors2023

    • 著者名/発表者名
      Yari et al.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 43 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.1186/s41232-023-00268-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Progressive differentiation toward the long-lived plasma cell compartment in the bone marrow.2023

    • 著者名/発表者名
      Koike T, Fujii K, Kometani K, Butler NS, Funakoshi K, Yari S, Kikuta J, Ishii M, Kurosaki T, Ise W
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 220 号: 2 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1084/jem.20221717

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Arthritis-associated osteoclastogenic macrophage, AtoM, as a key player in pathological bone erosion.2022

    • 著者名/発表者名
      Agemura T, Hasegawa T, Yari S, Kikuta J, Ishii M
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 42 号: 1 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00206-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炎症性骨破壊におけるJAK阻害剤のin vivo作用メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      鎗 伸弥、菊田 順一、石井 優
    • 学会等名
      第44回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 炎症性骨破壊におけるJAK阻害剤のin vivo作用メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      鎗 伸弥、菊田 順一、執行 穂高、石井 優
    • 学会等名
      第7回日本骨免疫学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] JAK inhibition ameliorates bone desruction by simultaneously targeting mature osteoclasts and their precursors2022

    • 著者名/発表者名
      Yari Shinya、Junichi kikuta、Masaru Ishii
    • 学会等名
      The 51st Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 医学のあゆみ2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 和真、 鎗 伸弥、 菊田 順一
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 生体の科学2023

    • 著者名/発表者名
      鎗 伸弥、菊田 順一、石井 優
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      金原一郎記念医学医療振興財団
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 臨床雑誌 整形外科2022

    • 著者名/発表者名
      鎗 伸弥、菊田 順一、石井 優
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      南江堂
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi