破骨細胞の分化機能におけるコレステロール要求性とcaveolin-1の役割を探る

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21592341
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 明海大学
• 研究代表者: 羽毛田 慈之 明海大学, 歯学部, 教授 (90164772)
• 研究分担者: 佐藤 卓也 明海大学, 歯学部, 講師 (00316689) ; 金田 利夫 星薬科大学, 薬学部, 講師 (70339521) ; 増原 正明 明海大学, 歯学部, 助教 (70372901)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 破骨細胞形成 / caveolin-1 / LDL受容体 / scavenger receptor / ノックアウトマウス / 細胞融合タンパク質

研究概要

本研究は、破骨細胞の分化機能におけるコレステロール要求性とコレステロールが豊富は細胞膜ドメインのlipid raftsの役割を解明すべく、low density lipoproteinreceptor(LDLR)とlipid raftsの主要構成タンパク質caveolin-1(Cav-1)のそれぞれの遺伝子欠損マウスを用いて、in vitroの破骨細胞形成系とin vivoの骨形態計測から検討した。その結果、破骨細胞形成はLDLRを介した細胞外からのコレステロールの取り込みが必須であること。LDLRが欠損することによって、破骨細胞の細胞融合が抑制され、結果としてマウスの骨量が増加することを見いだした。さらに、Cav-1欠損マウスの破骨細胞形成は野生型マウスと変化がなかったが、Cav-1 knockout/Cav-2 knockdownを組み合わせることで破骨細胞形成が促進した。このことはCav-1/Cav-2複合体が破骨細胞形成を負に制御していることを示唆している。これらの結果は、破骨細胞形成と脂質代謝が密接に関連していることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Low-density lipoprotein receptor deficiency causes impaired osteoclastogenesis and increased bone mass in mice due to a defect in osteoclasticcell-cell fusion (2012)
  • 著者名/発表者名: Okayasu M, Nakayachi M, Hayashida C, Ito J, Kaneda T, Masuhara M, Suda N, Sato T, Hakeda Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: (In press)
  • DOI: Doi:10.1074/jbc.M111.323600
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receptor activator of NF-kB ligand-dependent expression of caveolin-1 in osteoclast precursors and high dependency of osteoclastogenesis on exogenous lipoprotein (2012)
  • 著者名/発表者名: Hada N, Okayasu M, Ito J, Nakayachi M, Hayashida C, Kaneda T, Uchida N, Muramatsu T, Koike C, Masuhara M, Sato T, Hakeda Y
  • 雑誌名: Bone 巻: 50 ページ: 226-236
  • 査読あり
• [学会発表] Low Density Lipoprotein Receptor欠損マウス(LDLR-KO)における破骨細胞融合障害と骨量増加 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡安麻里, 林田千代美, 中谷地舞, 鐘ヶ江晴秀, 須田直人, 羽毛田慈之
  • 学会等名: 第70回日本矯正歯科学会大会 & 第4回国際会議
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20111017-20
• [学会発表] マウス長骨からの骨細胞の分離方法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林田千代美, 佐藤卓也, 中谷地舞, 伊東順太, 岡安麻里, 羽毛田慈之
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110930-1002
• [学会発表] 破骨細胞分化過程における細胞内cholesterol減少は, Atp6v0d2を介する細胞融合を抑制し骨量を増加する (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡安麻里, 林田千代美, 中谷地舞, 佐藤卓也, 伊東順太, 須田直人, 羽毛田慈之
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110930-1002
• [学会発表] Exogenous Cholesterol, and Deficiency of LowDensity Lipoprotein Receptor in Mice CausesImpaired Osteoclastic Cell Fusion and Increase in Bone Mass (2011)
  • 著者名/発表者名: Okayasu M, Hayashida C, Nakayachi M, Sato T, Ito J, Suda N, Hakeda Y
  • 学会等名: ASBMR 2011 Annual Meeting
  • 発表場所: SanDiego, California, USA
  • 年月日: 20110916-20
• [学会発表] 株化骨細胞MLO-Y4はOPG以外の液性の破骨細胞形成抑制性因子を産生する (2011)
  • 著者名/発表者名: 林田千代美, 佐藤卓也, 岡安麻里, 中谷地舞, 伊藤順太, 羽毛田慈之
  • 学会等名: 第23回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 20110728-30
• [学会発表] 破骨細胞分化は細胞外cholesterolに依存し, low density lipoprotein receptor欠損マウスは破骨細胞の融合障害に起因した骨量増加をみる (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡安麻里, 林田千代美, 中谷地舞, 佐藤卓也, 伊東順太, 須田直人, 羽毛田慈之
  • 学会等名: 第23回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 20110728-30