破骨細胞骨吸収におけるミトコンドリア形態変化の機能解析

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22591698
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)
• 研究代表者: 時村 文秋 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (80242147)
• 研究分担者: 宮崎 剛 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (50376480) ; 田中 栄 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (50282661)
• キーワード: 破骨細胞 / ミトコンドリア / 骨吸収 / 関節リウマチ

研究概要

破骨細胞を介した関節リウマチ(RA)骨破壊の制御により、RAによる日常生活活動度の低下を予防することを最終目的とする。我々はこれまで破骨細胞骨吸収におけるミトコンドリアの役割を解析してきた。最近、ミトコンドリアの形態変化によってアポトーシスが制御されること、そしてミトコンドリア形態形成遺伝子の変異が神経変性疾患の原因となることがわかってきた。本研究では、骨吸収のメカニズムとミトコンドリア形態変化の関係を明らかにするため、ミトコンドリアの分裂・融合に関与するGTPaseであるDrp1、Mfn1,Mfn2の活性をコントロールすることにより、破骨細胞性骨吸収におけるミトコンドリアの分裂・融合反応の意義を検討することにより、RA骨破壊制御への新たな筋道を見つけることを目的とする。
ミトコンドリア形態変化を制御する分子であるのDrp1の野生型(wild type:WT)の遺伝子を非増殖型アデノウイルスに組み込んだ。さらにはポイントミューテーションでドミナントネガティブ型とした変異体Drp1^<K38A>もアデノウイルスに組み入れ、これらアデノウイルスを用いて破骨細胞に過剰発現させることに成功した。これらの遺伝子を過剰発現させた破骨細胞の延命・機能解析を行った。
次年度は、これらの遺伝子を過剰発現させた破骨細胞のミトコンドリアの形態・ミトコンドリアの局在・ミトコンドリア機能・細胞内ATP濃度の測定などを行っていく予定である。

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

破骨細胞におけるミトコンドリア形態変化を制御する分子であるのDrp1の役割が明らかとなってきた。

今後の研究の推進方策

ミトコンドリア形態変化を制御する分子であるのDrp1の変異型を過剰発現させた破骨細胞のミトコンドリアの形態・ミトコンドリアの局在・ミトコンドリア機能・細胞内ATP濃度の測定などを行っていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Health-related quality of life in subjects with low back pain and knee pain in a population-based cohort study of Japanese men : the Research on Osteoarthritis Against Disability study (2011)
  • 著者名/発表者名: Muraki S, Akune T, Oka H, En-Yo Y, Yoshida M, Saika A, Suzuki T, Yoshida H, Ishibashi H, Tokimura F, Yamamoto S, Nakamura K, Kawaguchi H, Yoshimura N.
  • 雑誌名: Spine 巻: 36 ページ: 1312-9
  • DOI: 10.1097/BRS.0b013e3181fa60d1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Independent association of joint space narrowing and osteophyte formation at the knee with health-related quality of life in Japan : a cross-sectional study (2011)
  • 著者名/発表者名: Muraki S, Oka H, Akune T, En-yo Y, Yoshida M, Suzuki T, Yoshida H, Ishibashj H, Tokimura F, Yamamoto s, Nakamura K, Kawaguchi H, Yoshimura N
  • 雑誌名: Arthritis Rheum 巻: 63 ページ: 3859-64
  • DOI: 10.1002/art.30641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Are bone and serum cefazolin concentrations adequate for antimicrobial prophylaxis? (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada K, Matsumoto K, Tokimura F, Okazaki H, Tanaka S
  • 雑誌名: Clin Orthop Relat Res 巻: 469 ページ: 3486-94
  • DOI: 10.1007/s11999-011-2111-8.ISSN:0009-921X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reference values for hand grip strength, muscle mass, walking time, and one-leg standing time as indices for locomotive syndrome and associated disability : the second survey of the ROAD study (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura N, Oka H, Muraki S, Akune T, Hirabayashi N, Matsuda S, Nojiri T, Hatanaka K, Ishimoto Y, Nagata K, Yoshida M, Tokimura F, Kawaguchi H, Nakamura K
  • 雑誌名: J Orthop Sci 巻: 16 ページ: 768-77
  • DOI: 10.1007/s00776-011-0160-1
  • 査読あり
• [学会発表] Maintenance of mitochondrial DNA copy number is essential for osteoclast survival and bone resorption (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Miyazaki, Shuuichi Mori, Kazuhiro Shigemoto, Nils-Goran Larsson, Takeshi Nakamura, Shigekaki Kato, Tomoki Nakashima, Hiroshi Takayanagi, Sakae Tanaka
  • 学会等名: 1^<st> Bio-Rheumatology Internationla Congress Tokyo 8^<th> GARN meeting Tokyo
  • 発表場所: Maihama, Japan
  • 年月日: 20111114-20111116