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2015 年度 実績報告書

骨芽細胞および骨細胞による間葉系幹細胞の分化制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26893286
研究機関日本大学

研究代表者

秋山 祐子  日本大学, 歯学部, ポスト・ドクトラル・フェロー (90735622)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
キーワード骨芽細胞 / 間葉系幹細胞 / 脂肪細胞 / ギャップジャンクション
研究実績の概要

【目的】骨組織には、骨形成を担う骨芽細胞以外に脂肪細胞も存在する。近年、骨芽細胞は、その近傍に存在する細胞の分化や維持を制御する役割が報告されている。しかし、骨芽細胞による間葉系幹細胞の分化制御機構の詳細は不明である。そこで、本研究では、骨芽細胞と間葉系幹細胞のin vitro共培養システムを用いて、これを検討した。
【方法】 骨芽細胞および間葉系幹細胞として,マウスMLO-A5およびC3H10T1/2を用いた。蛍光タンパク質(GFP)を安定発現するC3H10T1/2(10T-GFP)を樹立し,この細胞とMLO-A5を培養ディッシュ上で共培養した。共培養後にセルソーターを用いてGFP発現細胞(10T-GFP)を単離し,網羅的な遺伝子発現解析を行った。また、共培養した細胞の接合様式をパッチクランプアッセイを用いて解析した。
【結果】パッチクランプアッセイの結果、隣接する10T-GFP/MLO-A5間にはgap junctionの存在が示された。共培養した10T-GFPでは,骨芽細胞マーカーであるALPおよびBSPの発現量が顕著に増加した。この発現量の増加は,gap junction阻害剤によって抑制された。一方,Runx2やOsterixなどの骨芽細胞転写因子の発現量に変化は見られなかった。マイクロアレイ解析で,最も発現量が増加した上位5遺伝子のプロモーター領域には,4種類の転写因子結合配列が共通して存在しており,このうちの一つには,共培養に対する応答性が認められた。
【結論】 骨芽細胞はgap junctionを介して,間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化を誘導する。この分化誘導は,従来から骨芽細胞分化を誘導することが知られているRunx2やOsterixなどの骨芽細胞転写因子とは異なる因子を介したものであり,新規の骨芽細胞分化誘導シグナル経路の存在が示唆される。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

(2件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Alkaline phosphatase determines polyphosphate-induced mineralization in a cell-type independent manner2016

    • 著者名/発表者名
      Mikami Y, Tsuda H, Akiyama Y, Honda M, Shimizu N, Suzuki N, Komiyama K
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s00774-015-0719-6

    • 査読あり
  • [学会発表] 骨芽細胞はgap junctionを介して脂肪前駆細胞の脂肪細胞への分化を抑制する2015

    • 著者名/発表者名
      秋山祐子、三上剛和、田村瑛子、鶴町仁奈、清水典佳
    • 学会等名
      第74回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場・マリンメッセ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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