2020 Fiscal Year Annual Research Report
G-CSF投与による骨リモデリング微小環境の破綻モデルの解析
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19K19182
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
上田 美帆 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (10774391)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 顆粒球コロニー刺激因子 / 骨リモデリング微小環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】骨リモデリングにおいて，破骨細胞の分化抑制や骨細胞のネットワークが接続不良を起こした環境は，骨リモデリング微小環境が破綻した状態であり，一連の過程はまだ不明な点が多い．顆粒球コロニー刺激因子（Granulocyte-colony stimulating factor: G-CSF）を投与すると，骨芽細胞や骨細胞は抑制され，造血幹細胞が微小環境に留まるサポートシステムが減弱し，造血幹細胞は血液中に放出され，骨リモデリング微小環境が破綻する．この微小環境破綻モデルを再現・解析し，骨性治癒への影響を検討した．
【材料および方法】6週齢の雄性のC57BL/6JマウスにG-CSF（125μg/kg/回）を12時間毎に皮下注射にて4日間投与した．G-CSF投与群と対照群の採血を行い，白血球数を測定した．また，大腿骨を採取後，μCT撮影を行い，骨形態計測により評価した．骨端部のHE，TRAP，AgNOR染色を行い，破骨細胞，骨細胞を観察した．さらに，同マウスで上顎片側臼歯の抜歯を行い，G-CSF投与群と対照群の抜歯窩を含めた顎骨を採取し，HE，TRAP，AgNOR染色を行い，骨性治癒のへの影響を病理組織学的に評価した．
【結果】白血球数は，G-CSF投与群で対照群と比較し有意に増加していた．G-CSF投与群の大腿骨は対照群に比べ，骨量，骨梁数が有意に減少し，骨梁間隙が有意に増加していた．また，G-CSF投与群は対照群に比べ，抜歯窩の骨性治癒が遷延していた．抜歯窩周囲の顎骨および大腿骨の破骨細胞数は，G-CSF投与群で減少を認め，骨細管数も減少を認めた．
【結論】G-CSF投与により骨細管数が減少し，骨細管ネットワークの阻害により，骨細胞からの破骨細胞の分化誘導が阻害された．その結果，低骨代謝回転の骨リモデリング微小環境となり，抜歯窩の骨性治癒が遅延したと考えられた．
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