骨髄間葉系幹細胞を用いた骨破壊制御:組織幹細胞特異的表面マーカーの開発とその応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21390492
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態系基礎歯科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 久木田 敏夫 九州大学, 歯学研究院, 教授 (70150464)
• 研究分担者: 久木田 明子 (30153266)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 口腔解剖学 / 含組織学・発生学

研究概要

間葉系幹細胞(MSC)についてその表面マーカーを開発し、MSCを純化し、関節炎動物の炎症性骨破壊を制御することを最終的な目的とした。マウスMSCの分離が不安定であったことから、安定に得られるラットの間葉系幹細胞について、表面マーカーの開発とラット関節炎モデル(アジュバント関節炎)の制御を中心に行なった。bFGF依存的な増殖を指標として調製されたラットMSCは骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞へ分化する能力を有しており、表面マーカーもCD90+、CD29+、CD31-、CD45-であり幹細胞であることを確認した。MSCは破骨細胞分化抑制性サイトカインであるOPGとIL10を発現することが分かった。MSCは破骨細胞分化を顕著に抑制した。MSCはケモカイン受容体であるCCR1とCCR3及びCXCR4を発現しており、炎症性骨破壊部位で高発現するケモカインMIP-1αとSDF-1αに対して走化性を有することが分かった。アジュバント関節炎ラットにMSCを投与したところ炎症性骨破壊が顕著に抑制された。MSCが炎症部位へ選択的に移動し,破骨細胞分化を制御する可能性が、本研究により示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The Transcription Factor FBI-1/OCZF/LRF Is Expressed in Osteoclasts and Regulates RANKL-Induced Osteoclast Formation In Vitro and In Vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Kukita A., Kukita T., , Nagata K., Teramachi J., Li Y-J., Yoshida H., Miyamoto H., Gay S., Pessler F., Shobuike T.
  • 雑誌名: Arth Rheumatism 巻: 63(9) ページ: 2744-2754
• [雑誌論文] Adenosine abolishes MTX-induced suppression of osteoclastogenesis and inflammatory bone destruction in adjuvant-induced arthritis. Teramachi (2011)
  • 著者名/発表者名: J., Kukita A., Li Y-J., Ushijima Y., Ohkuma Y., , Wada N., Watanabe T., Nakamura S., Kukita T
  • 雑誌名: Lab. Invest 巻: 91 ページ: 719-731
• [雑誌論文] Phosphatidylserine-containing liposomes inhibit the differentiation of osteoclasts and trabecular bone loss. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wu Z., Ma H. M., Kukta T., Nakanishi Y., Nakanishi H. J. Immunol
  • 巻: 184(6)
  • ページ: 3191-3201
• [雑誌論文] A possible suppressive role of galectin-3 in up-regulated osteoclastogenesis accompanying adjuvant-induced arthritis in rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Li Y-J., Kukita A., Teramachi J., Nagata K., Wu Z., Akamine A., Kukita T
  • 雑誌名: Lab. Invest 巻: 89 ページ: 26-37
• [学会発表] 間葉系幹細胞による炎症性骨破壊制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野登志夫、李銀姫、久木田明子、山座孝義、高橋明、鮎川保則、古谷野潔、久木田敏夫
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 膜ナノチューブによる前破骨細胞融合制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋良、久木田明子、李銀姫、鮎川保則、古谷野潔、久木田敏夫
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] ヒト過剰歯由来幹細胞の免疫細胞療法効果について (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧野友祐、山座孝義、山座治義、馬蘭、益田啓太郎、園田総一朗、城戸瑞穂、野中和明、寺田善博、久木田敏夫
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 乳歯凍結保存法がヒト乳歯由来幹細胞の免疫調節能に与える影響について (2011)
  • 著者名/発表者名: 山座孝義、牧野友祐、山座治義、馬蘭、園田総一朗、益田啓太郎、野中和明、寺田善博、久木田敏夫
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会、2011年9月
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Mesenchyme stem cells markedly suppressed inflammatory bone destruction in rats with adjuvant-induced arthritis (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshio Takano, Yin-ji Li, Akiko Kukita, Takayoshi Yamaza, Yasunori Ayukawa, Kiyoshi Koyano, Toshio Kukita
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research(ASBMR) Annual Meeting
  • 発表場所: (SanDiego, USA)
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Involement and regulatory role of membrane nanotubes in fusion of osteoclast precursors (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Takahashi, Akiko Kukita, Yin-ji Li, Hisayuki Nomiyama, Yasunori Ayukawa, Kiyoshi Koyano, Toshio Kukita
  • 学会等名: A possible migration and penetration of DC-STAMP protein into osteoclast precursors through intercellular bridges. American Society for Bone and Mineral Research(ASBMR) Annual Meeting
  • 発表場所: (SanDiego, USA)
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Nordihydroguaiaretic Acidは破骨細胞分化とラットアジュバント関節炎における骨破壊を抑制する (2011)
  • 著者名/発表者名: 李銀姫、久木田明子、屈鵬飛、高野登志夫,實松敬介、二ノ宮祐三、久木田敏夫
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110700
• [学会発表] 間葉系幹細胞による骨破壊制御:アジュバント関節炎ラットを用いた解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野登志夫、李銀姫、久木田明子、山座孝義、鮎川保典小谷野潔、久木田敏夫
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110700
• [学会発表] Nordihydroguaiaretic acidによる破骨細胞分化と機能の制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 李銀姫、久木田明子、久木田敏夫
  • 学会等名: 第51回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Nordihydroguaiaretic acidは破骨細胞の形成と骨吸収を抑制する (2009)
  • 著者名/発表者名: 李銀姫、久木田明子、久木田敏夫
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20090700