破骨細胞分化における細胞膜脂質ラフト/カベオラの機能解析

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生体内において骨は骨芽細胞による形成と破骨細胞による吸収が常に行われているダイナミックな組織であり、このバランスが崩れると骨粗鬆症などの疾病が引き起こされる。骨吸収を行う破骨細胞はモノサイト・マクロファージ系の前駆細胞から分化する多核の細胞であり、1997年に破骨細胞分化因子RANKLが発見されてから分化に関する経路の多くが解明されてきた。一方、近年の研究により多くの受容体やシグナル分子は細胞膜上に均一に存在するのではなく、ラフト・カベオラと呼ばれるコレステロールが豊富に含まれるマイクロドメインに局在し、この部位でシグナル伝達の調節がなされていることが判明してきた。本研究において我々は破骨細胞分化の最初期に、RANKLによってこのカベオラの裏打ちタンパク質であるカベオリン-1の発現が誘導されることを見出した。ノックアウトマウスを用いての解析により、カベオリン-1が存在しないマウスではin vitroでの破骨細胞分化が抑制されていることが明らかとなった。またさらに詳細な解析が必要ではあるもののin vivoでの破骨細胞数減少および骨量の増加が示唆された。シグナル伝達経路の解析をおこなったところ、特にPLCgammaのタンパク質量が減少していることが明らかになり、破骨細胞分化抑制の一因であると考えられる。さらにコレステロールがラフトに多く含まれていることから、血清中のコレステロール除去実験を行った。その結果コレステロール除去条件下ではin vitro破骨細胞形成が抑制されることが明らかとなった。。シグナル伝達経路の解析を行ったところMAPK経路およびNF-kB経路では恒常的な活性化が、またAKTについてはRANKL刺激による活性化が見られなかった。