内向き整流性カリウムチャネルによる骨形成調節機構の解明とその応用

内向整流钾通道调控骨形成机制的阐明及其应用

• 批准号: 21K06600
• 负责人: 鬼頭 宏彰
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06600/
• 关键词: 骨芽細胞; 細胞分化; 内向き整流性カリウムチャネル; Kir2.1

前骨芽細胞の細胞増殖・細胞分化は骨組織恒常性維持において重要な役割を果たしている。我々は、マウス前骨芽細胞MC3T3-E1を用いて細胞増殖・細胞分化におけるイオンチャネルの役割を検討した。これまでの検討により、MC3T3-E1細胞には中コンダクタンスカルシウム活性化カリウムチャネルKCa3.1が機能発現し細胞増殖を促進するのに対して、内向き整流性カリウムチャネルKir2.1が骨芽細胞分化により発現が亢進することを明らかにしている。本検討において、骨芽細胞分化に伴うKir2.1発現亢進が細胞内カルシウムシグナルを亢進させて骨芽細胞分化を促進することを示した。培養細胞に加えてマウス胎児より単離した中足骨を用いた軟骨内骨化モデルにおいてもKir2.1阻害薬は骨石灰化を抑制したことから軟骨内骨化の制御においても重要な役割を果たすことが示された。また、骨芽細胞分化にともなうKir2.1発現亢進メカニズムを検討したところ、microRNA網羅解析やmicroRNA阻害薬、microRNA mimicを用いた検討から、microRNAを介した制御が重要な役割を果たすことが示された。これまでの継続した研究成果より、KCa3.1及びKir2.1は骨芽細胞増殖及び細胞分化の制御において重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。今後はこれらの知見を基に骨形成制御を目的としたイオンチャネル創薬の標的分子としての可能性を検討していく予定である。

Cell proliferation and differentiation of preosteal bud cells are important for the maintenance of bone tissue homeostasis The cell proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells were studied in vitro. In this study, MC3T3-E1 cells were activated in the middle of the cell cycle, and KCa3.1 cells were activated in the middle of the cell cycle, and KCa3.1 cells were activated in the middle of the cell cycle. In this study, Kir2.1 expression in bone bud cells was increased, and intracellular cell proliferation was increased to promote bone bud cell differentiation. Cultured cells are used to inhibit endochondral ossification in the middle of the foot, and to inhibit calcification in the middle of the foot. In addition, Kir2.1 gene expression is a key factor in bone bud differentiation. MicroRNA network analysis, microRNA inhibition, microRNA mimic detection, microRNA mediation, and control are important factors in bone bud differentiation. The results of this research show that KCa3.1 and Kir2.1 play an important role in the regulation of bone bud proliferation and differentiation. In the future, we will discuss the possibility of the formation and control of the target molecules.

项目成果

ATP透過性ヘミチャネルによる骨芽細胞分化調節におけるKir2.1 K+チャネルの役割

Kir2.1 K+ 通道在 ATP 通透性半通道调节成骨细胞分化中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 鬼頭 宏彰，劉澤成，雑賀紀明，遠藤 京子，梶栗 潤子，大矢 進

Down-regulation of Ca2+-activated K+ channel KCa3.1 in mouse preosteoblast cells treated with vitamin D receptor agonists

维生素 D 受体激动剂处理的小鼠前成骨细胞中 Ca2 激活的 K 通道 KCa3.1 的下调

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroaki Kito;Kyoko Endo;Junko Kajikuri;Susumu Ohya
• 通讯作者: Susumu Ohya

Involvement of down-regulation of KCa3.1 K+ channel to decreases in cell proliferation of mouse preosteoblasts treated with VDR agonists

KCa3.1 K 通道下调导致用 VDR 激动剂处理的小鼠前成骨细胞的细胞增殖减少

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroaki Kito;Kyoko Endo;Junko Kajikuri;Susumu Ohya
• 通讯作者: Susumu Ohya

P2X4を介した骨芽細胞分化調節におけるKir2.1 K+チャネルの役割

Kir2.1 K+通道在P2X4介导的成骨细胞分化调节中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 石村菜穂子;江田諒太郎;鈴木仁人;小島史章;北里英郎;前花祥太郎.;義達 理恵子，鈴木 邦明，吉村 善隆，南川 元，鄭 漢忠;鬼頭 宏彰，劉澤成，雑賀紀明，山口莉奈，遠藤 京子，梶栗 潤子，大矢 進
• 通讯作者: 鬼頭 宏彰，劉澤成，雑賀紀明，山口莉奈，遠藤 京子，梶栗 潤子，大矢 進

名古屋市立大学大学院医学研究科薬理学分野

名古屋市立大学医学研究科药理系