2020 年度研究成果報告書

１細胞レベルmRNA-ncRNA解析による骨芽細胞のその後の運命決定機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	18K19647
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関	広島大学
研究代表者	吉子裕二広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20263709)
研究期間 (年度)	2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード	骨芽細胞 / 多様性 / 運命決定 / シングルセルRNA-Seq / 非翻訳RNA / 最終分化
研究成果の概要	シングルセルRNA-Seqによる非翻訳RNA（ncRNA）の遺伝子発現プロファイリングにより骨芽細胞の多様性・運命決定に関わるエピジェネティック制御の一端を明らかにすることを目指した。骨芽細胞でVenusを発現するレポーターマウスから陽性骨芽細胞を分離し、RNAの発現プロファイリングによるクラスタリングを行ったところ、４つのクラスターが得られた。このうち少なくとも１つは、最近我々が報告した既存の骨芽細胞とは異なる形質を持つ細胞集団と一致した。このクラスターの主要な3つのncRNAに着目し,in silicoの解析からこのクラスターの細胞は多分化能の性質を維持していることが推測された。
自由記述の分野	硬組織
研究成果の学術的意義や社会的意義	骨形成後の骨芽細胞は大部分死滅するが、一部は骨細胞へと最終分化し、長寿命を獲得して骨代謝を制御する。また、少数はlining cellとして骨表面に留まり、必要に応じて再び骨芽細胞となると考えられている。このように骨芽細胞はその運命決定において多様性を持つと考えれれるが、その制御機構は不明である。骨芽細胞の解析は、これまではバルクが主流で、個々の骨芽細胞が着目されることはほとんどなかった。シングルセルレベルでの解析はこの問題解決のブレークスルーとなる可能性があり、多様性の分子基盤が明らかになれば、学術的意義のみならず、骨の再生治療や様々な骨疾患の治療に新たな見識を提供することになる。