革新的骨代謝インビボイメージング法の開発

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骨代謝研究分野において、骨、軟骨のダイナミクスを全身で解析し、骨内外の緊密なコミュニケーションを担っている分子群の相互連関を統合的に解析することが急務となっている。そこで、インビボ光イメージング技術を用いて、生体で骨形成、骨吸収と軟骨形成を検出することを目的に、光技術を駆使した新しい解析システムを開発した。具体的には、まず、蛍光蛋白とルシフェラーゼ蛋白を融合させ、生体で検出可能な高感度ルシフェラーゼ遺伝子を開発した。次に、開発した高感度ルシフェラーゼ遺伝子カセットがCre依存的に発現するようなトランスジェニックマウスを、骨芽細胞特異的I型コラーゲンプロモーターで制御されたCreトランスジェニックマウスと掛け合わせ、生きているマウスの中で骨芽細胞機能を経時的に観察できるシステムを構築した。開発したシステムを用いて、頭頂骨にRANKLを投与したマウスで骨芽細胞活性をin vivoで解析することに成功し、RANKL投与によって骨吸収し、その後骨形成に移行する間の骨芽細胞機能の時空間的制御を明らかにした。一方、破骨細胞機能については、破骨細胞特異的カテプシンKプロモーターで制御されたCreトランスジェニックマウスは入手したが、高感度ルシフェラーゼ遺伝子カセットCreトランスジェニックマウスとの掛け合わせが間に合わなかったので、カテプシンK活性を可視化する近赤外蛍光プローブCat K680 FAST(VisEn Medical)を用いた基礎実験をおこなった。