Identification of novel coupling factors produced by osteoclasts and clarification of their secretory phase

破骨细胞产生的新型耦合因子的鉴定及其分泌阶段的澄清

• 批准号: 18K06331
• 负责人: 北村 敬一郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K06331/
• 关键词: 骨修復過程; 遺伝子組み換えゼブラフィッシュ; 蛍光タンパク; 破骨細胞分化; 細胞外小胞; トランスクリプトーム解析; 比較生理学; ゼブラフィッシュ; ウロコ; 骨代謝; 骨折モデル; カップリング因子

令和元年度：①骨修復過程における破骨細胞と骨芽細胞のコミュニケーションの可視化（北村・小林担当）破骨細胞を青色蛍光タンパク（trap:GFPhigh）、骨芽細胞を赤色蛍光タンパク（osterix:mCherry+）で可視化した遺伝子組み換えゼブラフィッシュのウロコに切り込みを入れ骨折モデルを作製し、切り込み後の修復過程を解析した。その結果、骨修復に必要な成熟多核破骨細胞への分化段階で、前破骨細胞が盛んに骨芽細胞と接触相互作用することや、骨芽細胞由来の細胞外小胞を取り込む様子を初めて観察・記録した。②フローサイトメトリー法によるセルソーティング（北村・小林・古澤）蛍光ラベルした各修復時期の破骨系細胞、骨芽系細胞および骨芽細胞由来の細胞外小胞をGFP（破骨細胞）, mCherry（骨芽細胞）, Hoehigh（核染色）の蛍光強度の違いを利用したセルソーターにより分取できた。③次世代DNAシークエンサーによるトランスクリプトーム解析（小林・古澤・北村）セルソーターにより分取した破骨細胞、骨芽細胞および骨芽細胞由来の細胞外小胞の網羅的遺伝子発現解析をした。研究期間全体：哺乳類モデルでは、見ることのできない骨代謝をウロコの特徴を活かし体表面から直接ラベルされた破骨細胞と骨芽細胞の挙動を観察できた。つまり、骨リモデリングの初期段階での破骨細胞分化に際し、前破骨細胞と骨芽細胞との接触相互作用や前破骨細胞が骨芽細胞由来の細胞外小胞の取り込みを行っている画像を捉えることに成功した。加えて、網羅的遺伝子発現解析から破骨細胞分化に骨芽細胞由来のリガンド（RANKL）が重要であることが改めて示された。これらの結果をCommunications Biology誌へ投稿し、受理された。

2019年：1。在骨骼修复过程（Kitamura和Kobayashi）切口之间的骨质细胞和成骨细胞之间的沟通可视化分为转基因斑马鱼的尺度，其中骨质细胞的骨质细胞用蓝色荧光蛋白（Trap：gfphigh）可视化（trap：gfphigh：gfphigh：trap）是红色的，红色的蛋白质可视化。 （Osterix：MCHERRY+）和断裂模型，并分析切口后的维修过程。结果，我们首次观察并记录了在分化阶段在成熟的多核破骨细胞中与成骨细胞积极相互作用的前骨前类细胞，这是骨修复所必需的，以及它们如何结合从成骨细胞中得出的细胞外囊泡。 2）通过流式细胞仪（Kitamura，Kobayashi，furusawa）通过细胞细胞衍生而成的细胞囊泡，整骨细胞和成骨细胞的细胞外囊泡，可以通过细胞分子来收集GOFP（OSOCOCLAST）的荧光强度（Hooflast）（e Hooflast）（Hooflast）（Hooflast）（Hooflast）（Hooflast）（Hooflast）（Hooflast）（imote），染色）。 ③使用下一代DNA序列（Kobayashi，furusawa，kitamura）的转录组分析，对骨质细胞，成骨细胞和外细胞囊泡的全面基因表达分析分析，这些囊肿源自破骨细胞，骨细胞，骨细胞，成骨细胞和骨细胞。总体研究期：在哺乳动物模型中，我们能够观察到直接从身体表面标记的破骨细胞和成骨细胞的行为，利用鳞片的特征，这是骨代谢的看不见的。换句话说，在骨骼重塑的早期骨分化期间，我们能够捕获前骨前细胞和成骨细胞之间的接触相互作用图像，以及源自成骨细胞的细胞外囊泡的吸收。此外，全面的基因表达分析再次表明，成骨细胞衍生的配体（RANKL）对于破骨细胞分化很重要。这些结果已提交给《通信生物学》杂志并被接受。

项目成果

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• DOI: 10.1111/jpi.12594
• 发表时间: 2019-07-19
• 期刊: JOURNAL OF PINEAL RESEARCH
• 影响因子: 10.3
• 作者: Ikegame, Mika;Hattori, Atsuhiko;Suzuki, Nobuo
• 通讯作者: Suzuki, Nobuo