| 研究課題/領域番号 |
19K22701
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
小野 卓史 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30221857)
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| 研究分担者 |
中田 隆夫 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (50218004)
細道 純 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (00420258)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| キーワード | 破骨細胞 / 骨リモデリング / 光スイッチ |
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| 研究実績の概要 |
破骨細胞は骨リモデリングにおいて骨形成を行い、歯科矯正治療における歯の移動に対して重要な役割を担っている。骨形成・吸収において、骨芽細胞および破骨細胞の増殖・分化の促進は重要であり、近年、骨形成シグナルとカルシウムとの関連が報告されている。応募者らは2015年に、光遺伝学ツール を用いた、Ca2+シグナルの振幅・周期・持続時間を含むCa2+ oscillationを人為的に操作する技術を世界で初めて開発し、光スイッチ・タンパク質を発現させた 培養細胞のCa2+チャネルを青色光の照射により操作できることを報告した。また、分担研究者により、近赤外光に応答して可逆的に結合・解離をおこなうBphP1とQPAS1を利用した光遺伝学ツールが開発された。これらの先行研究の状況を踏まえて、本研究では、新規光遺伝学ツールを用いた、幹細胞からの破骨細胞分化メカニズムの解明を目的に、光タンパク質を幹細胞へ導入し、光刺激によってカルシウムの取り込みを促進し、破骨細胞の増殖・分化を促進させること、またその分子細胞レベルでのシグナルの解明を行う。本年度は、間葉系幹細胞の破骨細胞への分化を検討するため、間葉系幹細胞からの破骨細胞分化の基礎技術の確立とともに、各種の光スイッチ遺伝子の導入技術の確立を図るため、間葉系幹細胞の各種の光スイッチ遺伝子の安定発現細胞株を作製し、これらの強制発現状態の安定発現細胞が、光刺激によって受ける分化への影響を、細胞染色（TRAP染色）により確認し、分化マーカーの発現変化を、定量PCR法による解析を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
破骨細胞への導入に適した光スイッチの作製に計画よりも時間を要したため
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、前年度までの骨芽細胞分化のデータを踏まえて、より未分化な状態である間葉系幹細胞へ光感受性タンパク質である青色光活性化Ca 2+チャネルス イッチ（Blue light-activated Calcium Channel Switch、略称 BACCS）発現遺伝子による制御の可能性を検証する
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していた実験が遅延し、来年度の実施となったため、次年度使用額が生じた。
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