骨髄間葉系幹細胞に関する研究:造血・造骨・血管新生の連関分子

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12557082
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 須田 年生 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60118453)
• 研究分担者: 平尾 敦 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (90343350) ; 大保 和之 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70250751) ; 尾池 雄一 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (90312321)
• キーワード: 骨芽細胞 / 破骨細胞 / RANKL / ALCAM / 間葉系幹細胞 / 軟骨膜 / 血管進入 / ephrin-B2

研究概要

我々は、マクロファージ系前駆細胞を複数の抗体を用いて分離し、増殖因子としてのM-CSFが、骨芽細胞から産生される膜結合性蛋白RANKLと共存することにより、前駆細胞から破骨細胞分化が進行することを明らかにした。さらに、前駆細胞と骨芽細胞の接着が分化に不可欠であることを示し、破骨細胞分化が骨表面上でしか起きえないことを説明した。可溶性のRANKLでは、破骨細胞誘導能が低く、可溶性RANKLを多量化すると分化が効率よく進むことを確認した。また、RANKは、もともと樹状細胞からクローニングされた受容体で、樹状細胞分化においては、RANKLとGM-CSFの共存が必要であることを示した。さらに、本研究では、胎生期、肢芽軟骨膜にALCAM陽性細胞が存在し、FACSによりこれらの細胞を分離することに成功した。この細胞からは、骨細胞・軟骨細胞・脂肪細胞およびストロマ細胞の分化が試験管内で観察された。また、ALCAM接着分子は、骨への血管進入を促進することを明らかにした。さらに、血管内皮細胞の増殖は、破骨細胞、脂肪細胞層の上で促進され、逆に、軟骨細胞の上で抑制されることを明らかにした。後者においては、chondromodulin-1の他にephrin-B2が特異的に発現しており、これらの分子が血管の進入を制御していると考えられる。
本研究により、軟骨を経て骨化が進み、血管、破骨細胞の進入により、骨髄腔が形成され、骨芽細胞、血管内皮細胞を足場に、造血の場が形成される過程の分子解析が進んだ。

研究成果

• [文献書誌] Nosaka K et al.: "Increased RANK ligand expression on adult T-cell leukemia cells is the critical factor of hyper-calcemia"Blood. 99. 634-640 (2002)
• [文献書誌] Oike Y et al.: "Regulation of vasculogenesis and angiogenesis by Eph/ephrin-B2 signaling between endothelial cells and surrounding mesenchymal cells"Blood. 100. 1326-1333 (2002)
• [文献書誌] Arai F et al.: "Mesenchymal stem cells in perichondrium express activated cell adhesion molecule and participate in bone formation."J. Exp. Med. 195. 1449-1563 (2002)
• [文献書誌] Suenobu S et al.: "A role of ephB4 receptor and its ligand, ephrin-B2 in erythropoiesis"Biochem Biophys Res Comm. 293. 1124-1131 (2002)
• [文献書誌] Hamada K et al.: "Distinct roles of ephrin-B2 forward and EphB4 reverse signaling in endothelial cells"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 23(in press). (2003)
• [文献書誌] Ohbo K et al.: "Identification and characterization of stem cells in pre-pubertal spermatogenesis"Dev. Biol.. (in press). (2003)