生体内に移入した生体物質標識マーカーとしての蛍光ナノ粒子の応用

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石灰化した骨組織を破壊・吸収することで骨代謝に関与する破骨細胞の起源はマクロファージ系の細胞である。したがって破骨細胞の成熟過程においても免疫細胞と同様にケモカインによる制御機構があることが予想された。骨髄細胞から組織に重固有のマクロファージへと分化する過程において、ケモカインが要な役割を担い、同時に組織の恒常性の維持に寄与しているという仮説を基に、骨リモデリングに関与する破骨細胞ならびに骨芽細胞の分化成熟におけるケモカインの機能に関する研究を行った。本研究では、破骨細胞の成熟と細胞融合におけるケモカインならびにケモカイン受容体の役割についてわれわれが開発した蛍光ナノプローブで破骨細胞を標識しその高輝度蛍光を利用して、破骨細胞の形成過程に対するケモカインならびにケモカイン受容体の影響を解析した。破骨細胞においては分化の過程において特定のケモカイン受容体CCR1ならびにCCR5が選択的に発現していた。また骨組織に存在する間葉系細胞から分化する骨芽細胞からは、上記受容体に対応するリガンドが選択的に分泌されており、このケモカインとケモカイン受容体との持続的相互作用が破骨細胞の分化成熟に必須の因子であることを示した。東京大学大学院医学系研究科の松島鋼治教授との共同研究により提供を受けた、これら受容体の遺伝子欠損マウス(CCR1KO、CCR5KOならびにCX3CR1KOの各遺伝子破壊マウス)では、骨代謝回転に異常を来しており、骨密度・骨長ならびに骨構造が大きく変化していた。それに付随して下顎骨の成長不全に起因する不正咬合が観察された。当該研究は現在論文投稿準備中である。