徳岛大学大学院医歯薬学研究部 口腔保健教育学分野 講師 吉田 賀弥
骨形成と脂肪细胞分化の両方を调节する重要な因子を解明
【研究グループ】
- 徳岛大学大学院医歯薬学研究部 口腔保健教育学分野 吉田 賀弥
- 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科 口腔形態学分野 岡村裕彦、池亀美華、内部健太
【学术誌等への掲载状况】
Reduction of protein phosphatase 2A Cα promotes in vivo bone formation and adipocyte differentiation.
Kaya Yoshida, Jumpei Teramachi, Kenta Uchibe, Mika Ikegame, Lihong Qiu, Di Yang*, Hirohiko Okamura*. (*corresponding author)
Molecular and Cellular Endocrinology, in press
(DOI: org/10.1016/j.mce.2017.11.005)
【本研究成果の概要】
我々の研究グループは、骨芽细胞で特异的に笔笔2础の活性を抑制した遗伝子改変マウスを作製することに成功しました。マイクロ颁罢や组织学的手法を用いて、骨の形态や骨髄内の脂肪量の変化を解析しました。
その结果、骨形成および脂肪细胞の分化における骨芽细胞の笔笔2础の役割が明らかになりました。本研究は、骨および脂肪形成に関わる新たな机序を解明するという学术的な成果であるとともに、高齢化にともなう骨粗鬆症や骨髄の脂肪化を抑制するための予防法开発に寄与すると考えられます。
【本研究成果の背景】
骨は骨格運動系の中心であるだけでなく、カルシウム代謝や造血幹細胞の維持?分化など多様な役割を担っています。つまり、骨の恒常性は局所の硬組織疾患だけでなく、全身の代謝?循環器疾患にも影響を与える重要な要素と考えられます。細胞の分化?機能は蛋白質のリン酸化?脱リン酸化により厳密にコントロールされています。このうち、蛋白質の脱リン酸化に関わる酵素の一つが「PP2A」であり、触媒サブユニットPP2A Cα を中心に多種類の調節サブユニットが会合し、さまざまな細胞内外の現象を制御しています。PP2Aを欠失したマウスは間葉系組織の形成不全により出生に至らないため、間葉系細胞の発生?分化におけるPP2Aの役割はよく分かっていませんでした。我々は骨芽細胞と脂肪細胞におけるPP2Aの役割について、PP2Aの活性を抑制した培養細胞やトランスジェニックマウスを用いて解析を行ってきました。
本研究では、个体の硬组织形成における骨芽细胞の笔笔2础の役割について解析するために、骨芽细胞を特异的に笔笔2础の活性を抑制した遗伝子改変マウスを作製し、解析を行いました。
【本研究成果の结果】
- 骨芽细胞で特异的に笔笔2础の活性を抑制した遗伝子改変マウスを作製した。
- マイクロ颁罢解析の结果、このマウスでは、骨量?骨密度が高く、骨髄内の脂肪组织の量も増加していた。
- 共培养実験の结果、笔笔2础の活性を抑制した骨芽细胞は、间叶系干细胞から脂肪细胞への分化を促进した。
- 骨芽细胞の笔笔2础は、骨芽细胞の分化と骨形成を调节するだけでなく、脂肪细胞の分化を制御する重要な因子であること示す成果である。
世界に例のない超高齢化时代を迎えた日本では、健康で豊かな生活を维持するために骨粗鬆症、関节リウマチや歯周病といった骨に関连する疾患の克服は重要な课题となっています。骨の恒常性を维持する细胞は主として骨芽细胞および骨细胞(骨の形成と维持)と破骨细胞(骨吸収)です。これまで、个々の细胞の分化や机能の制御机构について分子生物学および遗伝子改変マウスを用いた手法によって飞跃的に解明されてきました。近年、骨芽细胞は、骨形成に関与するだけでなく、他の间叶系细胞および血球系细胞の分化や机能を制御することが明らかになってきました。そのため、骨芽细胞と周囲の细胞との相互関係を明らかにすることは、これまで骨と直接関连のなかった生理的现象や病态を新たな视点から解明することにつながると考えられます。
本研究成果は、骨芽细胞の分化と骨形成および脂肪细胞の分化にも関与する因子として新たに笔笔2础の役割を见出したものであり、骨芽细胞と周囲の细胞との相互関係に関わる机构の解明に向けて重要な知见を提供することになります。
【补足?用语説明】
- 1.骨芽细胞
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- 骨をつくるための材料を作り出す细胞。年齢とともに働きが弱くなると考えられる。脂肪细胞と同じ起源をもつほか、骨を壊す破骨细胞の分化を调节するなど、骨形成以外の働きをもっている。
- 2.蛋白质脱リン酸化酵素
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- 骨をつくるための材料を作り出す细胞。年齢とともに働きが弱くなると考えられる。脂肪细胞と同じ起源をもつほか、骨を壊す破骨细胞の分化を调节するなど、骨形成以外の働きをもっている。
- 3.骨髄
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- 骨の中に存在し、白血球など血液中の细胞をつくる组织。高齢化によって脂肪に置き换わることで、免疫力の低下などにつながると考えられている。
