身体不活動による骨量低下の分子機序解明と骨量低下抑制法の確立

障害により身体不活動の状態が継続すると不動性骨粗鬆症を発症する。骨組織に対するメカニカルストレスの減弱が原因であるが、その分子メカニズムは必ずしも解明されているとはいえず、発症メカニズムに立脚した根本的な治療法は確立されていない。応募者のグループは不動性骨粗鬆症の研究を進めるため、迅速かつ簡便な不動性骨粗鬆症マウスモデルを確立した。このモデルマウスの経時的解析から、骨量は不動化4日目で有意に低下すること、骨芽細胞による骨形成の低下は不動化24時間後から始まることを明らかにした。本研究ではこれまで得られた独自の知見を発展させ、1）不動性骨粗鬆症の病態に特徴的な発現変動を示す遺伝子の機能解明、2）不動性骨粗鬆症の発症時の初期応答メカニズムの解明、3）不動性骨粗鬆症の発症予防法の開発、の3つの研究を軸とし、不動性骨粗鬆症の病態理解を深め、新たな不動性骨粗鬆症の改善方法を確立する。今年度は1）に関して、骨組織のメカニカルセンサー細胞である骨細胞に特異的にCreERT2を発現するマウスおよび不動性骨粗鬆症の病態に特徴的な発現変動を示す遺伝子のfloxマウスの新規作出を行い、それらマウスの交配により骨細胞に特異的に不動性骨粗鬆症の病態に特徴的な発現変動を示す遺伝子の欠損マウスを作製した。また、2）については不動化24時間後の骨組織におけるRNAseq解析を実施し、不動性骨粗鬆症発症時の初期応答遺伝子の同定に成功した。一方、3）に関しては、当初の不動化直後の血中マーカーーの変動から骨形成の低下が予想されたため骨形成促進薬を用いた検討を行う予定だったが、その後の詳細な組織学的解析から破骨細胞による骨吸収促進が原因であることが判明したため、破骨細胞を標的とする治療法の検討を行うこととした。

障害により身体不活動の状態が継続すると不動性骨粗鬆症を発症する。骨組織に対するメカニカルストレスの減弱が原因であるが、その分子メカニズムは必ずしも解明されているとはいえず、発症メカニズムに立脚した根本的な治療法は確立されていない。応募者のグループは不動性骨粗鬆症の研究を進めるため、迅速かつ簡便な不動性骨粗鬆症マウスモデルを確立した。このモデルマウスの経時的解析から、骨量は不動化4日目で有意に低下すること、骨芽細胞による骨形成の低下は不動化24時間後から始まることを明らかにした。本研究ではこれまで得られた独自の知見を発展させ、1）不動性骨粗鬆症の病態に特徴的な発現変動を示す遺伝子の機能解明、2）不動性骨粗鬆症の発症時の初期応答メカニズムの解明、3）不動性骨粗鬆症の発症予防法の開発、の3つの研究を軸とし、不動性骨粗鬆症の病態理解を深め、新たな不動性骨粗鬆症の改善方法を確立する。今年度は1）に関して、骨組織のメカニカルセンサー細胞である骨細胞に特異的にCreERT2を発現するマウスおよび不動性骨粗鬆症の病態に特徴的な発現変動を示す遺伝子のfloxマウスの新規作出を行い、それらマウスの交配により骨細胞に特異的に不動性骨粗鬆症の病態に特徴的な発現変動を示す遺伝子の欠損マウスを作製した。また、2）については不動化24時間後の骨組織におけるRNAseq解析を実施し、不動性骨粗鬆症発症時の初期応答遺伝子の同定に成功した。一方、3）に関しては、当初の不動化直後の血中マーカーーの変動から骨形成の低下が予想されたため骨形成促進薬を用いた検討を行う予定だったが、その後の詳細な組織学的解析から破骨細胞による骨吸収促進が原因であることが判明したため、破骨細胞を標的とする治療法の検討を行うこととした。