| 研究課題/領域番号 |
25293423
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 松本歯科大学 |
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研究代表者 |
小林 泰浩 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (20264252)
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| 研究分担者 |
高橋 直之 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (90119222)
平賀 徹 松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (70322170)
山下 照仁 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | Wnt5a / 破骨細胞 / 骨芽細胞 |
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| 研究概要 |
Wnt5a が骨代謝回転を維持する分子基盤は明らかではない。そこで本申請課題ではWnt5a がどのような分子を介して、骨代謝回転を制御するかを明らかにし、Wnt5a による骨代謝回転制御機構の分子基盤を確立する。このため、平成25年度は以下の解析を行った。１．破骨細胞特異的Wnt5acKO マウスの解析: カテプシンK－CreマウスとWnt5a-floxed マウスを交配し、破骨細胞特異的Wnt5acKO マウスを作出した。マイクロCTを用いた解析の結果、8 週齢の破骨細胞特異的Wnt5acKOマウスの大腿骨の骨量は、コントロールマウスに比べ有為に減少していた。この結果は、破骨細胞から分泌されるWnt5aが、骨量の維持に重要であることを示唆する。２．Wnt5aによる骨形成機構の解析:骨髄間質細胞由来であるST2 細胞をWnt5a存在下で培養後、さらにWnt3a存在下で培養した。Wnt5aで前処理したST2細胞では、前処理しないST2細胞に比べ、Wnt3aによるWnt/beta-カテニンシグナルの増強が認められた。Wnt5aノックアウトマウスの頭蓋より調整した骨芽細胞様細胞をWnt5a存在下で培養したところ、Wnt/beta-カテニンシグナルの共受容体であるLrp5/6の発現が顕著に増加した。３．Lrp5 強制発現による骨形成：Wnt5aKO 由来の骨芽細胞にアデノウィルスを用いてLrp5 を強制発現した場合、石灰化が回復するかを検討した。アデノウィルスを用いてLrp5を強制発現させたところ、Wnt5aノックアウト骨芽細胞様細胞で認められる石灰化不全が回復した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成25年度は、１．破骨細胞特異的Wnt5acKO マウスの解析、２．Wnt5a による骨形成機構の解析、３．Lrp5 強制発現による骨形成の解析を当初計画した。
概要で述べたように、破骨細胞特異的Wnt5acKO マウスの解析に関しては、マイクロCTを用いた解析の結果、破骨細胞特異的Wnt5acKO マウスの骨量は、コントロールマウスに比べ、減少することを明らかにした。概ね計画どおりに進行したと考えている。
Wnt5a による骨形成機構の解析およびLrp5 強制発現による骨形成の解析に関しては、Wnt/beta-カテニンシグナルを活性化しないWnt5aが、Wnt/beta-カテニンシグナルの活性化に重要な共受容体であるLrp5/6の発現を上昇させ、骨芽細胞の分化をポジティブに調節することを明らかにした。その成果は、2013年度の米国骨代謝学会でポスター発表した。さらに、”Noncanonical Wnt5a enhances Wnt/beta-catenin signaling during osteoblastogenesis”というタイトルでScientific Reports に2014年3月27日に公表した。したがって、Wnt5a による骨形成機構の解析およびLrp5 強制発現による骨形成の解析に関しても、計画どおりに進行したものと考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
破骨細胞特異的Wnt5a cKO マウスの解析に関しては、マイクロCTを用いた解析の結果、破骨細胞特異的Wnt5a cKO マウスの骨量は、コントロールマウスに比べ、減少することを明らかにしている。8 週齢の破骨細胞特異的 Wnt5a cKOマウスの大腿骨の骨形態計測を行い、骨吸収と骨形成のいずれかの異常によって、骨量減少が起こっているかを明らかにする。さらに、破骨細胞特異的Wnt5acKO マウスの脛骨よりRNA を抽出し、リアルタイムPCR を用いて骨芽細胞マーカー遺伝子発現を解析に加え、Wntシグナルの阻害因子の発現定量を行うことで、骨量減少の原因を明らかにできると考えている。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
割引により消耗品が当初予定の金額より安く購入できたため、25,932円の次年度使用額が生じた。
平成26年度も、遺伝子変異マウスの骨の遺伝子発現解析を行う予定にしているため、分子生物学的実験を遂行するための物品費として使用する予定である。
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