金属結合蛋白メタロチオネインの破骨細胞分化と機能解明と骨粗鬆症治療への応用

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破骨細胞分化と機能において金属イオンの代謝が非常に重要である。これまでに金属イオンの鉄イオンが細胞内鉄還元酵素のSteap4や受容体のトランスフェリン受容体を介して分化と機能に重要な働きを示していることが分かった。そこで、金属イオン結合蛋白のメタロチオネイン（MT）の役割について調べた。破骨細胞は分化に従ってMTのmRNAとタンパクの発現が上昇しており、特にMT3の発現が著しく上昇していた。そこでMT3に着目し、レンチウィルスを用いてノックダウンすると破骨細胞分化は抑制されていることをウェスタンブロットとmRNA発現、TRAP染色で認めた。それに伴い骨スライス上の培養で、骨吸収機能も低下していた。MT3ノックダウンに伴う破骨細胞分化抑制機能を調べるために、RANKLとM-CSFシグナルを調べた。M-CSFとRANKL培養で前破骨細胞に誘導し、この細胞に対してM-CSFとRANKLシグナルを調べると、AKTとERKシグナルは変化なかったが、分化と生存に重要なRANKLシグナルのJNKとNFkBシグナルが低下していた。実際にフローサイトメトリーでMT3ノックダウン細胞の細胞周期を調べると、特に細胞周期にコントロールとノックダウン細胞で差はなかった。コントロールとMT3ノックダウンの前破骨細胞に対してアポトーシスを誘導すると、MT3ノックダウン細胞に著しくアポトーシスを示すカスパーゼ3とcleaved PARPの発現が増加していることが分かった。MT3は破骨細胞の生存に重要であることが分かった。今後さらに詳細なメカニズムを解明してく。