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2020 年度 実施状況報告書

骨形成を司るWntシグナル制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K18009
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

塚本 翔  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (20707658)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード骨代謝 / 骨形成 / Wnt
研究実績の概要

骨組織は、骨形成と骨吸収を繰り返し構造や機能が維持されている。しかし、閉経後の女性や遺伝性疾患では、骨形成と骨吸収のバランスが崩れ、骨粗鬆症や異常な骨量増加が引き起こされる。骨組織におけるWntシグナルの活性化は、骨量を著しく増加させることが知られいる。しかし、19種類のWntが知られており、生理的な骨形成に重要なWntの詳細は未だ明らかでない。本研究では、これまでの研究成果から、Wnt7bに着目し、in vivo及び、in vitroの解析を進めている。2020年度は、研究計画に沿って、Wnt7b cKOの骨組織の解析、Wnt7bの骨芽細胞分化に対する効果の検討、骨組織におけるWnt7b発現細胞の解析を進めた。Wnt7b floxedとCAG-CreERTの交配で樹立した成獣のWnt7b cKOにタモキシフェンを投与し、出生後にWnt7bを欠失させた。しかし、マイクロCT解析及び、組織学的解析から、骨量に大きな変化はなかった。そこで、若年の成長期のWnt7b cKOマウスにタモキシフェンを投与した。すると、骨髄中の海綿骨の骨量が著しく減少することが判明した。この結果から、Wnt7bが成長期の骨形成に重要である可能性が示唆された。さらに、Wnt7bの生物活性を検討するために、マウスWnt7bを安定発現したL細胞を樹立し、Wnt7bのコンディショニング培地 (CM)を調整した。すると、Wnt7b-CMは、in vitroで骨芽細胞分化マーカーの発現を亢進することがわかった。現在、パラフィン切片上で、Wnt7b特異抗体による組織免疫染色の解析を進めている。本法で、Wnt7b発現細胞の同定が困難である場合は、非脱灰凍結切片やin situ hybridyzationの実施を検討する。

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

成獣及び、若年のWnt7b cKOマウスの解析から、Wnt7bが特に成長期の骨形成に重要である可能性が示唆された。また、in vitroでWnt7bの生物活性を解析できる実験系を樹立することができた。

今後の研究の推進方策

2020年度の解析結果から、成長期の骨形成にWnt7bが重要な働きをしている可能性が考えられた。よって、2021年度は、当初の研究計画に基づき、in vivoの骨組織の解析及び、in vitroのWnt7bの生物活性の検討に加え、成長期の骨形成におけるWnt7bの役割についても解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

マウス飼育費用及び、組織解析試薬が予定よりも安価であったため、次年度使用額が生じた。今年度の結果に基づき、次年度は、マウスの繁殖及び、組織解析が増加する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] びまん性特発性骨増殖症に関連するALK2 K400E変異体の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      塚本翔、倉谷麻衣、片桐岳信
    • 学会等名
      第38回日本骨代謝学会
  • [学会発表] Functional characterization of a unique mutant of ALK2, p.K400E, that is associated with a skeletal disorder, diffuse idiopathic skeletal hyperostosis2020

    • 著者名/発表者名
      Sho Tsukamoto, Mai Kuratani, Takenobu Katagiri
    • 学会等名
      ASBMR(米国骨代謝学会)2020
  • [備考] 埼玉医科大学 ゲノム基礎医学

    • URL

      http://www.saitama-med.ac.jp/uinfo/biomedsci/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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