骨・軟骨系におけるNO合成酵素とサーカディアンリズム関連遺伝子の作用解明

合成ステロイド剤を末梢臓器の初代培養系や細胞株に用いるとリズム発振が誘導されることや,生体への連続投与で行動リズムが撹乱されることが知られており,GCがリズム調節を末梢臓器に伝えるメッセンジャーとしての作用があることが明らかにされた.時計遺伝子mPeriod (Per)1プロモーターにはGC応答領域があり,このサイトを介してmPer1の転写が制御されている(Koyanagiら2006).一方,FuらはPer遺伝子KOマウスで骨量が増大することを報告し,時計遺伝子perの作用として,細胞周期蛋白cyclinD1の抑制を介した骨芽細胞増殖の抑制を,さらにRANKL発現を誘導することで破骨細胞活性を上げることなどを明らかにしたが(Fuら2005),本研究ではこれらの知見を踏まえ,GCの骨量減少が時計遺伝子制御を介して行われていることを確認するため,MC3T3-E1,C2C12,10T1/2,C7,RAW264.1などのマウス由来細胞株を用いて時計遺伝子発現を検討した.すなわち,GCが時計遺伝子を誘導し細胞周期蛋白制御を調節することで骨の増殖分化に作用するかmRNAレベルで解析した.各細胞をデキサメタゾン(Dex)1-1000nMで処理し,Per1,2,3,Cry1,2,Bmal1,Clockについて定量RT-PCR解析し,特にPer1以外にもDex依存性の発現を確認できた.さらにDex処理で経時的に一過性に誘導することが確認できた.最近,造血幹細胞の骨髓からの放出やホーミングがサーカディアンリズムによる調節を受けていることが明らかにされた(Frenetteら2008).このことは骨芽細胞ニッチの時計遺伝子調節機構の存在を示唆するものであるが,われわれはPer2ノックアウトマウスを用いて,プレドニゾロン徐放性ペレットによる骨髓細胞,骨芽細胞の時計遺伝子の発現を確認した.

合成ステロイド剤を末梢臓器の初代培養系や細胞株に用いるとリズム発振が誘導されることや,生体への連続投与で行動リズムが撹乱されることが知られており,GCがリズム調節を末梢臓器に伝えるメッセンジャーとしての作用があることが明らかにされた.時計遺伝子mPeriod (Per)1プロモーターにはGC応答領域があり,このサイトを介してmPer1の転写が制御されている(Koyanagiら2006).一方,FuらはPer遺伝子KOマウスで骨量が増大することを報告し,時計遺伝子perの作用として,細胞周期蛋白cyclinD1の抑制を介した骨芽細胞増殖の抑制を,さらにRANKL発現を誘導することで破骨細胞活性を上げることなどを明らかにしたが(Fuら2005),本研究ではこれらの知見を踏まえ,GCの骨量減少が時計遺伝子制御を介して行われていることを確認するため,MC3T3-E1,C2C12,10T1/2,C7,RAW264.1などのマウス由来細胞株を用いて時計遺伝子発現を検討した.すなわち,GCが時計遺伝子を誘導し細胞周期蛋白制御を調節することで骨の増殖分化に作用するかmRNAレベルで解析した.各細胞をデキサメタゾン(Dex)1-1000nMで処理し,Per1,2,3,Cry1,2,Bmal1,Clockについて定量RT-PCR解析し,特にPer1以外にもDex依存性の発現を確認できた.さらにDex処理で経時的に一過性に誘導することが確認できた.最近,造血幹細胞の骨髓からの放出やホーミングがサーカディアンリズムによる調節を受けていることが明らかにされた(Frenetteら2008).このことは骨芽細胞ニッチの時計遺伝子調節機構の存在を示唆するものであるが,われわれはPer2ノックアウトマウスを用いて,プレドニゾロン徐放性ペレットによる骨髓細胞,骨芽細胞の時計遺伝子の発現を確認した.