基質小胞を介する新しい骨代謝制御機構の解明

阐明基质囊泡介导的新骨代谢控制机制

• 批准号: 22K16755
• 负责人: 水上 優哉
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kindai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16755/
• 关键词: 骨代謝; 基質小胞; 細胞外小胞; 骨再生; 石灰化

骨芽細胞が産生する基質小胞は、石灰化過程で重要な役割を担う細胞外小胞の一つである。近年、骨組織においてエクソソームをはじめとする細胞外小胞を介した細胞間情報伝達による骨代謝制御機構が報告されている。基質小胞も細胞間情報伝達を介した石灰化とは異なる生理作用の存在が示唆されるが、不明な点が多い。そこで本研究では、骨芽細胞が分泌する基質小胞の骨・軟骨再生過程、骨代謝調節、異所性石灰化における作用を明らかにすることを目指す。2022年度は、骨芽細胞由来の基質小胞をマウス大腿骨欠損部に局所投与することで、基質小胞の骨修復・再生に対する影響を検討した。石灰化誘導したマウス新生児頭蓋骨由来骨芽細胞培養プレートから、コラゲナーゼ処理により細胞外基質中の基質小胞を分散させたのち、段階遠心法により基質小胞を回収した。カチオン性ゼラチンハイドロゲルに基質小胞を浸潤し、マウス大腿骨欠損部に移植した結果、対照群と比較して新生骨の形成が有意に促進された。骨修復部の組織学的評価では、基質小胞の投与により軟骨形成とALP陽性骨芽細胞数が増加したことから、軟骨・骨芽細胞性の骨形成を促進することが示唆された。また、基質小胞の局所投与では骨欠損部周囲の骨膜領域にOsterix、PDGFRα、SDF-1陽性細胞の著明な集積が観察された。一方、培養細胞を用いた検討では、基質小胞は骨芽細胞分化を抑制し、骨芽細胞のALP活性および石灰化に影響を及ぼさなかった。以上の実験結果から、マウス骨修復部において、骨芽細胞由来基質小胞が骨・軟骨形成が活性化し、骨修復を促進することをはじめて明らかとした。

Osteoblast が produces する stromal small cells, and the callization process で plays an important な role in cutting を and う extracellular small cells である. In recent years, bone tissue に お い て エ ク ソ ソ ー ム を は じ め と す る extracellular vesicular を interface し た intercellular intelligence 伝 da に よ る bone metabolic system of the royal institution が report さ れ て い る. Matrix intelligence 伝 da を interface between small cell も cells し た calcification と は different な る の exist が physiological role of stopping さ れ る が, unknown な が い more. そ こ で this study で は, bone が bud cells secrete す る matrix vesicular の bone, cartilage regeneration process, the bone metabolic regulation, the different sex calcification に お け る role を Ming ら か に す る こ と を refers す. 2022 annual は, bone bud cell origin の matrix vesicular を マ ウ ス thighbone owe loss に bureau cast and す る こ と で, small cell matrix の bone repair, regeneration に す seaborne る influence を beg し 検 た. Calcification induced し た マ ウ ス new origin where skull bone bud cell culture プ レ ー ト か ら, コ ラ ゲ ナ ー ゼ 処 Richard に よ り の in the extracellular matrix substrate scattered small cell を さ せ た の ち, Duan Jie far art に よ り matrix vesicular を back 収 し た. カ チ オ ン sex ゼ ラ チ ン ハ イ ド ロ ゲ ル に matrix small cell infiltrates を し, マ ウ ス thighbone owe loss of に transplantation し た results, according to the group of seaborne と compare し の て new bone formation が intentionally に promote さ れ た. の histological evaluation of bone repair department 価 で は, small cell matrix の cast with に よ り cartilage formation と ALP positive bone cells bud number が raised plus し た こ と か ら, cartilage, bone bud cells の を promote bone formation and す る こ と が in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder0, the <s:1> local area of stromal small cells and the 囲 periosteum area of the で underdamaged bone に にOsterix, PDGFRα, SDF-1 positive cells <s:1> are clearly な and な are observed された. Side, cultivating cells を using い た beg で 検 は, small cell は bone matrix differentiation を inhibit し, bone bud bud cells の ALP activity お よ び calcification に influence を and ぼ さ な か っ た. Results above の be 験 か ら, マ ウ ス bone repair department に お い て, bone bud cell origin matrix small cell が bone, cartilage formation が activeness し, bone repair を promote す る こ と を は じ め て Ming ら か と し た.

项目成果

骨芽細胞由来の基質小胞はマウス大腿骨欠損モデルにおいて骨修復・再生を促進する

成骨细胞衍生的基质囊泡促进小鼠股骨骨缺损模型的骨修复和再生

• 发表时间: 2023
• 作者: 水上優哉;髙藤義正;河尾直之;大平宇志;岡田清孝;城潤一郎;田畑泰彦;梶博史
• 通讯作者: 梶博史