| 研究課題/領域番号 |
18K07838
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所) |
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研究代表者 |
道上 敏美 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 環境影響部門, 部長 (00301804)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | リン / 骨細胞 / 骨芽細胞分化 / 骨成熟 |
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| 研究実績の概要 |
骨格の成熟がリン代謝関連分子やリン酸惹起シグナルの受容に関わる分子の発現に及ぼす影響を検討するため、４週齢および12週齢のWTマウスの長管骨から、コラゲナーゼ処理による骨基質の消化およびEGTA処理による脱灰を反復することにより、骨芽細胞/骨細胞系列の細胞を分化度に応じて単離し、リン代謝関連分子や古典的Fgfリガンド、Fgfr、Pit-1/2の発現を、週齢間、および骨芽細胞に富む分画と骨細胞に富む分画の間で比較した。低リンくる病責任遺伝子のうち、PhexおよびDmp1の発現は4週齢マウスで高く、また骨細胞分画の方が骨芽細胞分画よりも高い発現を示した。培養細胞を用いた解析でリン酸惹起シグナルの需要に関わることが示唆されたFgfr1やPit1の発現についても検討したところ、これらの分子は４週齢マウス由来の細胞で12週齢マウス由来の細胞よりも高く発現しており、また骨細胞分画の方が骨芽細胞分画よりも高い発現を示した。古典的FGFリガンドであるFgf2の発現およびFGFシグナルやリン酸惹起シグナルの標的であるearly growth response 1 (Egr1)の発現についても同様のパターンを示した。現在、４週齢および12週齢のWTマウスより単離した骨芽細胞分画、骨細胞分画にリンを作用させることにより、反応性の違いを検討している。
また、健常人由来iPS細胞を骨芽細胞分化誘導し、分化誘導7日目、10日目にアリザリンレッド染色を行うことにより石灰化能を確認した。これらの細胞に高濃度のリン酸を作用させ、Western blotによりRaf/MEK/ERK経路が活性化されることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
幼若マウス(4週齢)と成体マウス(12週齢)から骨芽細胞と骨細胞を単離し、遺伝子発現を詳細に解析することにより、週齢間、および骨芽細胞と骨細胞との間で、遺伝性低リン血症の責任分子であるPhexやDmp1、また研究代表者らがこれまでに細胞外無機リン濃度の変化により惹起されるシグナルの伝達に関わることを示してきたFgfr1やPit1の発現に差があることが見出された。このことは、骨成熟に伴ってリン代謝制御やリンの過不足の感知に関わる分子の発現が変化していることを示唆する。
また、健常人由来iPS細胞を用いて骨芽細胞分化誘導系を構築し、iPSから誘導された骨芽細胞様細胞においても、これまで代表者らがマウス骨芽細胞株などで認めたのと同様に、細胞外無機リン酸濃度の上昇がRaf/MEK/ERK経路を活性化することを確認することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
４週齢および12週齢のWTマウスより単離した骨芽細胞分画、骨細胞分画にリンを作用させることにより、反応性の違いを検討する。また、４週齢および12週齢のマウスにリンを負荷することにより血中リン濃度を上昇させ、Fgfr1やPit1、リン代謝関連分子群の発現変化を検討する。
iPS細胞からの骨芽細胞分化誘導系が構築できたが、より骨細胞としての特性を獲得させるため、三次元培養を試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
試薬が予測よりも安価で購入できたため、余剰金が生じた。次年度に物品費として使用する。
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