破骨細胞における糖質検知とその分化制御メカニズムの解明

骨組織の恒常性は、骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収のバランスによって保たれている。歯に矯正力が加わると歯周組織には圧迫側と牽引側という力学的環境が異なる２つの領域が形成される。適切な矯正力が作用すると、圧迫側では骨吸収、牽引側では骨形成が行われ、歯が歯槽骨の中を移動する。味覚受容体タイプ1（T1R）ファミリー分子T1R1、T1R2、T1R3は口腔の味蕾だけでなく、さまざまな組織に発現し、局所のエネルギーや栄養状態のモニタリングに関与する。近年、全身性のT1R3機能喪失マウスでは、高骨量を呈することが報告された。そこで本研究では、骨吸収を担う破骨細胞に着目し、骨代謝におけるT1R3の機能を検討した。4週齢雄マウス骨髄細胞とRAW 264.7細胞を用いた。破骨細胞誘導因子RANKLの添加により破骨細胞分化を誘導した。リアルタイムPCR法によりT1Rファミリー分子の発現量を測定した。RAW 264.7細胞に遺伝子導入し、T1R3過剰発現細胞を作製した。破骨細胞分化はTRAP（酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ）染色と破骨細胞マーカー遺伝子発現量により評価した。マウス骨髄細胞由来破骨細胞においてT1R3の発現量は分化に伴い上昇したが、T1R1、T1R2の発現はほとんど認めなかった。一方、RAW 264.7細胞ではT1Rファミリー分子の発現はなかった。そこでT1R3を過剰発現させたRAW 264.7細胞を作製したところ、T1R3過剰発現細胞では破骨細胞分化が促進した。T1R3の過剰発現による破骨細胞分化の促進はグルコースの添加により増強した。グルコースの代わりに人工甘味料のシクラミン酸ナトリウムを加えてもグルコース添加と同様の結果が得られた。破骨細胞前駆細胞において、T1R3は単独で糖を受容し破骨細胞分化を促進することが示唆された。

骨組織の恒常性は、骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収のバランスによって保たれている。歯に矯正力が加わると歯周組織には圧迫側と牽引側という力学的環境が異なる２つの領域が形成される。適切な矯正力が作用すると、圧迫側では骨吸収、牽引側では骨形成が行われ、歯が歯槽骨の中を移動する。味覚受容体タイプ1（T1R）ファミリー分子T1R1、T1R2、T1R3は口腔の味蕾だけでなく、さまざまな組織に発現し、局所のエネルギーや栄養状態のモニタリングに関与する。近年、全身性のT1R3機能喪失マウスでは、高骨量を呈することが報告された。そこで本研究では、骨吸収を担う破骨細胞に着目し、骨代謝におけるT1R3の機能を検討した。4週齢雄マウス骨髄細胞とRAW 264.7細胞を用いた。破骨細胞誘導因子RANKLの添加により破骨細胞分化を誘導した。リアルタイムPCR法によりT1Rファミリー分子の発現量を測定した。RAW 264.7細胞に遺伝子導入し、T1R3過剰発現細胞を作製した。破骨細胞分化はTRAP（酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ）染色と破骨細胞マーカー遺伝子発現量により評価した。マウス骨髄細胞由来破骨細胞においてT1R3の発現量は分化に伴い上昇したが、T1R1、T1R2の発現はほとんど認めなかった。一方、RAW 264.7細胞ではT1Rファミリー分子の発現はなかった。そこでT1R3を過剰発現させたRAW 264.7細胞を作製したところ、T1R3過剰発現細胞では破骨細胞分化が促進した。T1R3の過剰発現による破骨細胞分化の促進はグルコースの添加により増強した。グルコースの代わりに人工甘味料のシクラミン酸ナトリウムを加えてもグルコース添加と同様の結果が得られた。破骨細胞前駆細胞において、T1R3は単独で糖を受容し破骨細胞分化を促進することが示唆された。