3次元構築及び形態計測を用いた骨中骨細胞のネットワークの解明

骨細胞は立方体の骨芽細胞から分化する際に樹枝状の突起を出し、形態変化を起こして骨中でネットワークを築いている。しかしながら、骨細胞は石灰化した組織に覆われているため、今までその三次元構造を可視化する事は困難であった。申請者は骨細胞がアクチン線維に富んでいることに注目して、アクチン線維を蛍光染色することにより、ニワトリ胚頭蓋骨中の骨細胞を蛍光染色し、三次元構築および形態計測を行うことに成功した(Bone 2005)。この骨中の骨細胞は骨のリモデリングに重要な役割を果たしており、メカニカルストレスを感知すると言われている。その機能を果たすには骨中骨細胞のネットワークが重要な役割を果たしていると考えられている。骨細胞の機能を解明するために、骨中から、骨細胞と骨芽細胞を単離し、それらの流体葬断応力に対するカルシウム応答能を調べ、発表した(Journal of Bone and Mineral Research 2006)。また骨中骨細胞のネットワークはギャップジャンクションを介して3次元的に形成されていることも突き止めた(Microscopy and Microanalysis in press)。さらに、骨芽細胞から骨細胞への形態変化が3次元的な環境で得られるのかどうかを検討するために、骨芽細胞株MC3T3-E1の3次元培養おこなって、その細胞骨格の変化をとらえた。その結果立方体の形から樹枝状の突起をもつ形態に変化した。しかしながらその細胞骨格は実際の骨中から単離してきた骨細胞の細胞骨格とは異なっていた(Journal of Bone and Mineral Metabolism in press)。これらの研究はすべてニワトリでの研究であるが、今後の研究の発展性を考え現在マウスによる検討を行っている。まずマウスの胚頭蓋骨の骨細胞のネットワークを3次元的に解明し、その形態計測を行った。現在はこの研究について論文を作成中である。

骨細胞は立方体の骨芽細胞から分化する際に樹枝状の突起を出し、形態変化を起こして骨中でネットワークを築いている。しかしながら、骨細胞は石灰化した組織に覆われているため、今までその三次元構造を可視化する事は困難であった。申請者は骨細胞がアクチン線維に富んでいることに注目して、アクチン線維を蛍光染色することにより、ニワトリ胚頭蓋骨中の骨細胞を蛍光染色し、三次元構築および形態計測を行うことに成功した(Bone 2005)。この骨中の骨細胞は骨のリモデリングに重要な役割を果たしており、メカニカルストレスを感知すると言われている。その機能を果たすには骨中骨細胞のネットワークが重要な役割を果たしていると考えられている。骨細胞の機能を解明するために、骨中から、骨細胞と骨芽細胞を単離し、それらの流体葬断応力に対するカルシウム応答能を調べ、発表した(Journal of Bone and Mineral Research 2006)。また骨中骨細胞のネットワークはギャップジャンクションを介して3次元的に形成されていることも突き止めた(Microscopy and Microanalysis in press)。さらに、骨芽細胞から骨細胞への形態変化が3次元的な環境で得られるのかどうかを検討するために、骨芽細胞株MC3T3-E1の3次元培養おこなって、その細胞骨格の変化をとらえた。その結果立方体の形から樹枝状の突起をもつ形態に変化した。しかしながらその細胞骨格は実際の骨中から単離してきた骨細胞の細胞骨格とは異なっていた(Journal of Bone and Mineral Metabolism in press)。これらの研究はすべてニワトリでの研究であるが、今後の研究の発展性を考え現在マウスによる検討を行っている。まずマウスの胚頭蓋骨の骨細胞のネットワークを3次元的に解明し、その形態計測を行った。現在はこの研究について論文を作成中である。