骨新生因子が仲介する骨-脂肪組織連関メカニズムの解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05646
• 研究機関: 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 高野 晴子 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (40532891)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 機械刺激 / 骨膜 / 間葉系幹細胞 / 骨芽細胞 / 伸展刺激

研究実績の概要

これまでに大腿坐骨神経切除によるHDOIの発現低下を認めた。この結果から、HDOIと機械刺激との関係性が明らかになった。そこで制御メカニズムを明らかにするために、骨膜細胞を単離してin vitro実験系を作成し、人工的な機械刺激モデルを適用した。これまで、骨膜にかかる機械刺激の詳細は明らかにされていないが、HDOIの発現部位が脛骨の凸面に多いことから、伸展刺激に着目した。培養用ハイドロゲルを共同研究者の先生に作成して頂き、骨膜細胞をゲル上で培養し、qPCRによりHDOIの発現変化を検討した。HDOIの発現は中程度の硬さのゲル(13.8 kPa)上で最大で、硬いゲル(30.1 kPa)、柔らかいゲル(7.5 kPa)上では、ほとんど発現を認めなかった。すなわち、HDOIの発現制御に伸展刺激が関与する可能性が示唆された。しかし、骨膜細胞の初代培養細胞系が不安定であったために、再現性に乏しく、今後さらに安定した実験系を用いて解析していく予定である。
HDOIの標的細胞は骨芽細胞や脂肪細胞に分化する能力を持つので、間葉系幹細胞様の細胞であると考えている。そこで、標的細胞が間葉系幹細胞であるかをさらに確認するために、間葉系幹細胞特異的遺伝子マーカーの発現をFACSにて検討した。これまでに報告のあるCD29, Sca-1, CD105について発現を検討したところ、HDOI標的細胞はいずれのマーカーも発現しており、特にSca-1の発現が高い集団であることがわかった。また、Sca-1やCD105の陽性細胞とHDOIの標的細胞の多分化能を比較したところ、HDOIの標的細胞が最も骨細胞になり易い細胞であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Allergic TH2 Response Governed by B-Cell Lymphoma 6 Function in Naturally Occurring Memory Phenotype CD4+ Cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara T, Kohashi Y, Ikari J, Taniguchi T, Tsuruoka N, Watanabe-Takano H, Fujimura L, Sakamoto A, Hatano M, Hirata H, Fukushima Y, Fukuda T, Kurasawa K, Tatsumi K, Tokuhisa T, Arima M.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 10 ページ: 750
  • DOI: 10.3389/fimmu.2018.00750. eCollection 2018.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A New Secretory Peptide of Natriuretic Peptide Family,Osteocrin, Suppresses the Progression of Congestive Heart Failure After Myocardial Infarction. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Otani K, Chiba A, Nishimura H, Tokudome T, Takano-Watanabe H, Matsuo A, Ishikawa H, Shimamoto K, Fukui H, Kanai Y, Yasoda A, Ogata S, Nishimura K, Minamino N, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Circ Res. 巻: 122(5) ページ: 742-751
  • DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.117.312624.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cardiomyokines from the heart. (2017)
  • 著者名/発表者名: Chiba A,Watanabe-Takano H, Miyazaki T, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Cell Mol Life Sci. 巻: 75(8) ページ: 1349-1362
  • DOI: 10.1007/s00018-017-2723-6.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Circulating osteocrin stimulates bone growth by limiting C-type natriuretic peptide clearance. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanai Y, Yasoda A, Mori KP, Watanabe-Takano H,Nagai-Okatani C,Yamashita Y, Hirota K, Ueda Y,Yamauchi I, Kondo E, Yamanaka S,Sakane Y, Nakao K,Fujii T,Yokoi H,Minamino N,Mukoyama M,Mochizuki N,Inagaki N.
  • 雑誌名: J Clin Invest. 巻: 127(11) ページ: 4136-4147
  • DOI: 10.1172/JCI94912.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Osteocrinは骨形態形成を制御する骨膜ホルモンである (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 晴子
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] Osteocrinは骨形態形成を制御する骨膜ホルモンである (2017)
  • 著者名/発表者名: 高野 晴子
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会