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

荧光纳米颗粒作为引入生物体的生物物质标记物的应用

基本信息

批准号：
07J06478
负责人：
星野昭芳
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Research Institute, International Medical Center of Japan (2008)Tokyo Medical and Dental University (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

通过破坏和吸收钙化的骨组织参与骨代谢的破骨细胞源自巨噬细胞。因此，据预测，在破骨细胞成熟的过程中，将有一种类似于免疫细胞的趋化因子调节的机制。基于假设趋化因子在从骨髓细胞中分化为组织特异性巨噬细胞的过程中起重要作用，同时又有助于维持组织稳态，我们研究了趋化因子在骨质细胞和骨细胞中涉及骨骼重塑的分化中趋化因子的功能。在这项研究中，我们用荧光纳米探针将破骨细胞标记为将破骨细胞及其在破骨细胞成熟和细胞融合中的作用进行标记，并使用其高浓度荧光来分析趋化因子和趋化因子受体对骨化骨的形成过程的影响。在破骨细胞中，在分化过程中选择性地表达了特定的趋化因子受体CCR1和CCR5。此外，与上述受体相对应的配体从与存在于骨组织中存在的间充质细胞的成骨细胞中选择性分泌，表明趋化因子与趋化因子受体之间的持续相互作用是骨质层分化成熟的骨质成熟的重要因素。在与医学研究生院的Matsushima Koji教授，东京大学，基因缺陷小鼠（用于CCR1KO，CCR5KO和CX3CR1KO的基因造影小鼠）合作提供的小鼠中观察到由下颌生长失败引起的错误牙合。该研究目前正在准备提交论文的准备工作。