三次元細胞性ネットワークを形成する骨細胞の機械的刺激応答の分子機構

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細胞性ネットワークを形成する骨細胞は、骨組織におけるメカノセンサーと推測されているがその実態はいまだ不明な点が多い。そしてメカニカルストレス応答に主に関与しているのがどの細胞であるのかも明らかにされていない。我々は以前に骨芽細胞から骨細胞への分化過程でアクチン細胞骨格が劇的に変化すること、アクチン結合タンパク質の分布も変化することを見出し、細胞の形状がその機能に関与していることを報告した。また昨年度は骨芽細胞と骨細胞の弾性率と接着について解析し、弾性率が細胞接着の影響を受け、かつこれらは細胞の分化段階に関連して変化することを明らかにし、報告した。そこで本年度は骨細胞の形態と三次元ネットワークをさらに詳細に解析するため、3μmという超薄切切片を作成し常用300万ボルト超高圧電子顕微鏡にて観察する手法を確立した。そして骨細胞の長く伸びた突起の走行やネットワークを再構築して三次元像を示し、1報(Kamioka, Murshid et al., Microscopy and Microanal.2009)を報告した。さらに研究を進めるために微小管に注目し、微小管重合阻害剤ノコダゾールを骨芽細胞ならびに骨細胞に作用させ、微小管の重合を阻害した結果、骨芽細胞、骨細胞の弾性率が変化するのかを原子間力顕微鏡を用いて測定し検討を行っている。同時に、微小管重合阻害が細胞接着に及ぼす影響の有無について、焦点接着斑を形成するタンパク質の1つであるビンキュリンの免疫染色により解析を行っている。