老人性骨粗鬆症の病態解析：DNAメチル化による破骨細胞分化の制御

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閉経関連骨減少は骨粗鬆症の主因であるが、男女を問わず「老人性骨粗鬆症」の病態解明は、今後の超高齢化社会の重要課題である。骨吸収の主幹となる破骨細胞分化因子RANKLのGFP可視化マウスを樹立して、加齢や糖尿病状態での骨芽細胞と骨細胞におけるRANKLの組織発現を検討する。培養細胞のin vitro加齢モデルとして、1)時間負荷(高継代数)の作用、2)生活習慣病による酸化的ストレスの作用を「RANKL発現をpin-pointで規定するCpG」に着目して検討を行ってきた。1)については、RANKL遺伝子転写・翻訳開始部位周辺のCpG islandの中でも、TATA-boxの3塩基上流のCGは「RANKL発現をpin-pointで規定する特定のCpG」である。MeCP2はメチル化CpGに結合して転写を抑制するが、4塩基以上連続するA/T配列近傍のメチル化CにMeCP2は高親和性に結合するので、TATA-box直上のCGは「高親和性MeCP2結合配列」に他ならない。即ちTATA-boxの近傍1塩基にメチル化が1個入ることで転写がONからOFFになるpin-point制御である。申請者らは、骨芽細胞系株ST2への時間的負荷(高継代数)が、pin-pointメチル化によるRANKL遺伝子不活化を実際の骨組織において検出システムを開発することに成功し、このシステムにより、骨細胞に於ける経時的なメチル化付加および、MeCP2蛋白質の加齢による消失が同期して起こることを見いだした。長期培養した骨細胞での最終段階での一塩基メチル化現象が検証でき、現在MeCP2の系譜特異的なノックアウトマウスを作製して、機能解析に進んでいる。