骨恒常性維持に関わる血管-神経ネットワークの解明

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これまで我々は、骨代謝の恒常性維持に交感神経や神経ペプチドが重要な働きを果たしていることを報告してきた（Cell 2000, 2002, Nature 2005, Nature Medicine 2007, 2012等）。また、神経由来のセマフォリン3Aが骨における感覚神経の形成を介して骨代謝を制御していることや、感覚神経系と血管系が連携しながら骨に投射していることも見出した（Nature 2013）。しかしながら、骨代謝の恒常性維持における感覚神経系や血管系の意義についてはよくわかっていない。そこで本研究では、骨代謝における感覚神経系や血管系の役割を解明すると同時に、感覚神経系・血管系を標的とした新しい視点からの骨粗鬆症治療、骨再生法の確立を目指す。本年度は、骨組織透明化技術の改良を重ね、骨に分布する神経、血管の可視化に成功した。また、神経系に異常が認められるマウスを用いて、骨内の神経系を三次元的に解析したところ、我々が開発した骨透明化技術にて神経系の異常を可視化できることを確認した。一方、セマフォリンの標的臓器を解明するために、神経、血管もしくは骨芽細胞特異的にセマフォリン受容体が欠損したマウスを樹立した。各マウスの骨組織をマイクロCTや組織学的骨形態計測法、免疫組織染色法などを用いて解析し、神経特異的セマフォリン受容体欠損マウスにおいて骨量が低下していることを明らかにした。