Elucidating anti-aging mechanisms targeting senescent cell-specific secreted factors in bone tissue

阐明针对骨组织中衰老细胞特异性分泌因子的抗衰老机制

• 批准号: 22K09318
• 负责人: 石田 昌義
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Matsumoto Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09318/
• 关键词: 老化; 骨粗鬆症; 老化関連分泌因子; 慢性炎症

マウス骨髄由来間葉系幹細胞株ST2細胞を55回以上繰り返し継代し、細胞老化を人為的に誘導した。Late passage (LP)-ST2細胞では、ALP活性や石灰化能がEarly passage (EP)-ST2細胞に比べて有意に低下した。LP-ST2細胞の培養上清を介してWnt3aに対する骨芽細胞分化が強く抑制されていたことから、骨芽細胞分化を抑制する液性因子の探索をWnt/beta-カテニンシグナル阻害因子に絞り網羅的に解析したところ、Dkk1発現がEP-ST2細胞に比べて有意に上昇していた。興味深いことに、老齢マウスにおいても若齢マウスと比較して骨組織中のDkk1発現レベルと血中Dkk1量は増加傾向を示し、Wntの標的因子Axin2の発現レベルも減少傾向も示した。LP-ST2細胞では、核の巨大化とLamin B1消失が確認されたためcGAS-STING系に着目したところ、EP-ST2細胞ではcGAS-STING経路の下流分子IFN-betaの発現上昇が確認された。EP-ST2細胞にIFN-betaを添加するとDkk1の発現上昇が観察されたことから、IFNがDkk1発現を誘導していることが示唆された。今後は、生体内においてどの細胞種が細胞老化を引き起こし、Dkk1を産生するのかを明らかにしていくと同時に、老齢マウスに抗Dkk1抗体を投与するなどし生体内でDkk1の生理的役割を明らかにしていく。

小鼠骨髓衍生的间充质干细胞系ST2细胞反复传递超过55次，以人为地诱导细胞衰老。与早期通过（EP）-ST2细胞相比，晚期（LP）-ST2细胞显着降低了ALP活性和钙化能力。由于Wnt3a的成骨细胞分化通过LP-ST2细胞的培养上清液强烈抑制，因此，当搜索抑制成骨细胞分化的体液因子被缩小到Wnt/beta-catenin信号抑制剂时，与EPST2细胞相比，DKK1表达显着增加。有趣的是，在较老的小鼠中，骨组织中DKK1的表达水平和血液中DKK1的量显示出较老的小鼠的增加，Wnt靶因子AXIN2的表达水平也显示出两者的降低。在LP-ST2细胞中，确认了核肿瘤和层固定蛋白B1损失，因此，当我们专注于CGAS插入系统时，我们证实了CGAS刺激途径的IFN-β，下游分子，在EP-ST2细胞中增加了。当将IFN-β添加到EP-ST2细胞中时，观察到DKK1的表达增加，这表明IFN诱导DKK1表达。将来，我们将澄清体内哪些细胞类型会导致细胞衰老并产生DKK1，同时，我们将阐明DKK1在体内的生理作用，例如通过对老年小鼠施用抗DKK1抗体。

项目成果

Role of peripheral myelin protein 22 in chronic exercise‐induced interactions of muscle and bone in mice

外周髓磷脂蛋白 22 在小鼠慢性运动诱导的肌肉和骨骼相互作用中的作用

• DOI: 10.1002/jcp.30706
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Cellular Physiology
• 影响因子: 5.6
• 作者: Kawaguchi Miku;Kawao Naoyuki;Muratani Masafumi;Takafuji Yoshimasa;Ishida Masayoshi;Kinoshita Yuko;Takada Yuto;Mizukami Yuya;Ohira Takashi;Kaji Hiroshi
• 通讯作者: Kaji Hiroshi