研究課題
加齢による骨量減少に加え、これから宇宙社会を迎えるにあたり、無重力下での骨量減少が問題となってくる。骨量維持には、運動などのメカニカルストレス(力学的刺激)の重要性が経験的に知られているが、その詳細なメカニズムは明らかにされていない。我々は、破骨細胞におけるミトコンドリア機能の役割に注目し、Tfam (ミトコンドリア転写因子A)ノックアウトマウスと高齢マウスの解析から、シグナル伝達物質としての細胞外ATPが骨吸収を阻害することを報告した。本研究では、ATP産生において重要な役割を果たしているTfamとメカニカルストレスの受容を担う骨細胞に焦点をあて、メカニカルストレスから、骨組織内の微小環境における細胞外ATPを介し、骨吸収と骨形成のバランスがどのように制御されているか検討する。骨細胞特異的Tfamノックアウトマウスを作製したところ、レントゲン撮影、CTスキャンにて骨量が定価していることが確認された。骨形態計測を行ったところ、骨形成パラメーターには大きな変化がないものの、骨吸収パラメーターには有意な増加が認められた。これは、骨細胞がまず第一にその機能を制御するのが破骨細胞である可能性を示唆するため、解析をすすめたところ、骨細胞特異的Tfamノックアウト→骨細胞内ミトコンドリア機能低下→骨細胞内ROS産生増加→骨細胞でのRANKL発現増加が、骨細胞特異的Tfamノックアウトマウスの骨量低下に大きな役割を果たしていることが明らかとなってきた。
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