WNTアンタゴニストSFRP5によるWNT非依存的な骨代謝調節機構の解明

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多くのWNTリガンドは骨形成を促進する。そのため、既知のWNTアンタゴニストは骨形成を抑制し、骨量を減少させる。Secreted frizzled-related protein 5（Sfrp5）は、脂肪細胞が分泌するWNTアンタゴニストである。申請者はSfrp5欠損マウスの骨を解析し、Sfrp5が破骨細胞の形成を抑制し、骨芽細胞の分化を促進することで、骨量を増加させることを発見した。本申請課題では、Sfrp5の骨代謝調節メカニズムを明らかにし、WNTアンタゴニストSfrp5の新たな一面を解き明かす。研究計画に則って、Sfrp5の作用を生体で確かめる実験を行った。Sfrp5または蛍光レポーター（ZsGreen）を過剰発現するアデノ随伴ウイルスを作製した。これを8週齢のマウスに静脈内投与したところ、骨芽細胞、骨細胞、破骨細胞での蛍光レポーターの発現が確認された。処置後4週目において、Sfrp5の過剰発現によって破骨細胞の形成は抑制された。しかしながら、骨量の増加が観察されなかった。また、Sfrp5が骨芽細胞の分化を促進する機序を解明するための実験を行った。共免疫沈降・質量分析により、Sfrp5と相互作用する候補分子を複数みつけた。これらに対するshRNAを発現する組換えアデノウイルスを作製した。組換えアデノウイルスを骨芽細胞に感染させ、骨芽細胞の分化を抑制する因子を複数みつけた。つまり、Sfrp5は骨芽細胞の分化を抑制する因子を拮抗することで、骨芽細胞の分化を抑制する可能性が考えられた。骨芽細胞の微量転写開始点解析技術（CAGE）により、Sfrp5が活性化する転写因子の候補を同定した。これらの転写因子を発現させる組換えアデノウイルスを作製し、骨芽細胞に発現させたところ、骨芽細胞の分化を促進する転写因子Xを同定した。今後、Sfrp5が転写因子Xを活性化させる機序を解明する。