| 研究課題/領域番号 |
21K06191
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
和田 浩則 北里大学, 一般教育部, 教授 (70322708)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ゼブラフィッシュ / 骨リモデリング / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / 破骨細胞 / マクロファージ |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、ゼブラフィッシュの舌顎骨をモデルに、骨格系がリモデリングするさいの細胞間相互作用を明らかにすることである。本年度は、主として、トランスジェニック系統と突然変異体によって、実験系の確立と細胞動態の観察を行った。
（１）mmp9陽性細胞（マクロファージもしくは破骨細胞）の骨髄への侵入： mmp9:GFPをcsf1r-/-系統に導入することによって、破骨細胞活性が低い状態でのmmp9:GFP標識細胞の動態を観察した。mmp9陽性細胞は、１４日胚（５．５－５．８ｍｍ）の舌顎骨孔の尾部側から骨髄に侵入した。このとき、mmp9陽性細胞は軟骨細胞の隙間（基質）に入り込んでおり、基質を溶かしている可能性が考えられた。
（２）軟骨細胞におけるcol2の発現低下： 同じステージで、軟骨細胞の様子をcol2:GFP系統とsox10:RFP系統の２重トランスジェニックで観察したところ、軟骨細胞の細胞膜がくびれ、「出芽」するようすが見られた。そのさい、sox10:RFP陽性の顆粒が細胞内を移動しており、膜輸送系（エンドサイトーシスやトランスサイトーシス）が働いていることが考えられた。続いて、col2:GFPの発現が急速に低下した。このとき、軟骨細胞の脱分化が生じていると考えている。
（３）mmp9:GFP陽性細胞と、ncx4:RFP陽性細胞（骨芽細胞）の関係：mmp9:GFP細胞が骨髄に侵入する際、ncx4:RFP陽性骨芽細胞と接していることを見出した。現在、破骨細胞と骨芽細胞の相互作用についての解析方法を検討している。
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| 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
グリア細胞の解析について、軟骨細胞の肥大の定量化（細胞の容積を正確に測ること）に技術的な問題があって、解析が遅れている。ImageJを用いた画像解析を行ったが、蛍光シグナルのノイズなどから、精度が上がらなかった。mmp9-/-変異体にもトランスジェニック系統を導入する予定であったが、育てた魚の性比が偏ったこととで系統の樹立が遅れている。現在、必要数の雌雄を得たので、交配実験をすすめている。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度から、突然変異系統（mmp9, csf1r）を用いた機能解析を行う。これまでの結果から、軟骨細胞は脱分化し、脂肪細胞に分化することが考えられた。そのさい、mmp9陽性細胞（マクロファージもしくは破骨細胞）が重要な役割を担っていると考え、脂肪細胞とマクロファージの解析ツール（トランスジェニック系統）を作成する。また、組織切片と抗体染色によって、成魚における骨の細胞分布を詳しく調べる。さらに、舌顎骨以外の骨についても同じ現象が見られるかどうかを検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
一部の機器については、現在保有の設備をメンテナンスして使用したため、機器の更新を来年度以降にした。旅費については、コロナ感染症対策によって出張を控えたため使用しなかった。謝金については、来年度からアルバイトの雇用を開始する。
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