膜ナノチューブによる前破骨細胞融合調節:融合制御分子細胞間流入と前破骨細胞の教育

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免疫細胞間のネットワーク的な情報伝達に於いて膜ナノチューブが重要な働きをすることが最近、注目されている。本研究では、破骨前駆細胞間の融合過程における膜融合制御分子DC-STAMPの分子挙動と融合過程に於ける膜ナノチューブの関与を明らかにし、膜ナノチューブを介した融合制御分子の細胞間流動を実証することを目的とする。膜ナノチューブ研究は、遠隔にある免疫細胞どうしが膜表面分子を相手方の細胞に膜ナノチューブを介して配送することによって情報を伝える、という新しい概念を生み出しつつある。破骨細胞は骨微小環境下、単核の前駆細胞が互いに認識・融合することによって形成される大型で多核の細胞である。この分化過程は骨髄培養系で詳細に観察できるが、前駆細胞が融合に先立って活発な動きを示し、非常に細い細胞突起(膜ナノチューブ様構造)を遠隔まで伸ばしたり縮めたりしながら、前駆細胞自身も活発に移動しながら融合を進めていく。この前駆細胞め融合過程に7回膜貫通型膜表面蛋白質DC-STAMPが重要な働きを演ずる。本研究では破骨細胞分化に於いて膜ナノチューブを介したDC-STAMPの細胞間流入が起こることを分子形態学的に証明することを主たる目的としている。破骨前駆細胞であるRAW-D細胞の膜表面を異なる蛍光色素で標識したものを混ぜ、RANKL及びTNFαを添加して培養し、前駆細胞間の融合課程を経時的に観察した。異なる色素でマークされた微細な細胞突起どうしの相互作用や細胞間の直接的な接着を観察することができた。微細な細胞突起が膜ナノチューブであることの確認とこの形態学的構造体上をDC-STAMP蛋白分子が移動するか否かについて詳細な検討を加えているところである。本研究により、膜ナノチューブ上の膜表面分子を利用した破骨前駆細胞間での情報伝達、という新たなる研究領域が開拓される可能性がある。