老化制御因子による骨芽細胞と軟骨細胞の分化制御メカニズムの解析

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今年度は老化制御因子が骨芽細胞分化に及ぼす影響の解析を中心におこなった。平成28年度に樹立したLamin A遺伝子、またはC末アミノ酸欠損型Lamin A変異体の遺伝子を導入したMC3T3E1細胞を用いて骨芽細胞分化能を評価した。Lamin Aの過剰発現は、コントロールと比較すると石灰化を伴う骨芽細胞分化を促進することが観察された。興味深いことにestrogen receptor antagonistであるfulvestrantを分化誘導培地に添加し、MC3T3E1細胞の石灰化や骨芽細胞分化を抑制する状況下においても、Lamin Aの過剰発現により石灰化が部分的に保持されていた。次に早期老化症を引き起こすLamin AのC末アミノ酸欠損型変異体(Lamin A dC50)を導入すると、コントロールと比較すると骨芽細胞分化が抑制された。Lamin A dC50の導入によりβ-cateninタンパク質の発現量とTCF/LEF転写活性は抑制しておりWnt/β-cateninシグナルが抑制されていることが示唆された。Ⅰ型コラーゲン抗体を用いた免疫染色を行い骨基質産生能の変化を検討したところ、Lamin A dC50の遺伝子導入により細胞質内と細胞質外に局在するⅠ型コラーゲンの染色性が低く観察された。コラーゲン代謝関連遺伝子の発現を検討したところ、Lamin A dC50の遺伝子導入によりリシルオキシダーゼ（Lox）遺伝子発現が減少し、MMP13遺伝子発現が増加することが観察された。Lamin A dC50の遺伝子導入は、骨基質タンパク質であるコラーゲンの蓄積が抑制することで骨芽細胞の石灰化を抑制することが考えられた。