マイクロRNAによる骨芽細胞・骨細胞分化調節機構の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21591936
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 早乙女 進一 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 寄附講座教員 (20401391)
• 研究分担者: 大川 淳 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30251507)
• キーワード: 骨代謝 / マイクロRNA

研究概要

すでに我々は、骨芽細胞に特定のmiRNAを過剰発現することで骨芽細胞の分化が低下すること、さらに、骨芽細胞特異的にmiRNAを過剰発現したトランスジェニックマウスの骨量が著明に減少することを見出した。そこで本研究では、(1)骨芽細胞で発現し、その分化調節にかかわるあらたなmiRNAを同定し、その生理作用を明らかにすること、また、(2)骨細胞におけるmiRNAの発現を検討し、また骨細胞特異的miRNAトランスジェニックマウスモデルを作成、解析することを通じて、骨リモデリングにおけるmiRNAの生理的意義の統合的理解を目指している。
(1)昨年度は、骨芽細胞様細胞株に分化刺激を加え、その前後で発現が変化するmiRNAを複数同定した。分化に伴い発現が低下するあるmiRNAを骨芽細胞に過剰発現すると骨芽細胞分化は抑制され、また、同miRNAは骨芽細胞分化に必須の転写因子のタンパク発現を抑制することがわかった。そこで本年度は、当該miRNAによる骨芽細胞分化の抑制が標的蛋白質の発現の抑制に起因するかを検討すべく、miRNAと標的蛋白質を共発現し、骨芽細胞分化の異常が改善されることを確認した。また、当該miRNAの個体における生理作用を明らかにするため、当該miRNAを過剰発現するトランスジェニックマウスの作成に成功し、解析を行った。(2)骨細胞で発現するmiRNAを網羅的に解析するため、個体から骨細胞を単離同定すべく、骨細胞特異的に蛍光を発光するマウスを作成し、個体から骨細胞を蛍光を用いて単離同定することに成功した。このように当初計画通り、実験は順調に進行した。

研究成果

• [雑誌論文] Hybrid grafting using bone marrow aspirate combined with porous β-tricalcium phosphate and trephine bone for lumbar posterolateral spinal fusion : a prospective, comparative study versus local bone grafting (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Yoshii T, Sotome S, Yuasa M, Kato T, Arai Y, Kawabata S, Tomizawa S, Sakaki K, Hirai T, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Spine 巻: 37 ページ: 174-179
  • DOI: 10.1097/BRS.0b013e3182269d64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of the systemic administration of alendronate on bone formation in a porous hydroxyapatite/collagen composite and resorption by osteoclasts in a rabbit bone defect model (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugata Y, Sotome S, Maehara H, Yuasa M, Masaoka T, Hirano M, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Journal of Bone and Joint Surgery British Edition 巻: 93 ページ: 510-516
  • DOI: 10.1302/0301-620X.93B4.25239
  • 査読あり