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2017000001-20170290  
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タイトル
タイトル 骨密度を高める新規骨基質およびそれを産生する骨芽細胞の同定  
カナ コツミツド オ タカメル シンキ コツキシツ オヨビ ソレ オ サンセイスル コツガ サイボウ ノ ドウテイ  
ローマ字 Kotsumitsudo o takameru shinki kotsukishitsu oyobi sore o sanseisuru kotsuga saibō no dōtei  
別タイトル
名前 Identification of osteoblast lineage that produces high bone mineral density bones  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 黒田, 有希子  
カナ クロダ, ユキコ  
ローマ字 Kuroda, Yukiko  
所属 慶應義塾大学医学部共同利用研究室助教(有期・医学部)  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
Publisher  
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2018  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2017  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
 
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
骨芽細胞は骨基質を分泌し, 石灰化骨を産生する細胞である。マイクロCT装置を用いてマウス全身骨格の骨密度を定量的に可視化したところ, 耳小骨の骨密度が最も高かった。また, 骨に含まれるタンパク質の9割以上を占めるI型コラーゲンの発現部位可視化できるCol1a1-GFPマウスを観察した結果, 骨密度が高い耳小骨は周囲の骨に比べてI型コラーゲンの発現が極端に低いことが分かった。以上のことから, 耳小骨の骨密度が高い要因は骨基質タンパク質の違いにあると考え, 骨密度の高い耳小骨と平均的な骨密度の長管骨骨幹部のそれぞれから骨基質タンパク質を抽出し, 質量分析を行った。長管骨からは石灰化骨の主要細胞外基質であると考えられているI型コラーゲンのみが検出されたのに対し, 耳小骨からはI型に加えてII型コラーゲンも検出された。従来, II型コラーゲンは軟骨基質と考えられており, 石灰化骨の構成成分として検出されたことは意外な結果であった。さらにin situハイブリダイゼーションによりII型コラーゲン遺伝子Col2a1の発現を調べたところ, 長管骨では成長板の軟骨細胞でCol2a1が発現していたのに対し, 耳小骨では軟骨細胞に加え, 石灰化骨の細胞外基質を産生している骨芽細胞でもCol2a1が発現していることが確認できた。また, 間葉系培養細胞を用いた骨芽細胞分化誘導実験では, I型コラーゲンやII型コラーゲン, マトリックスプロテアーゼなど, 骨芽細胞を特徴づける遺伝子群の発現が細胞外基質の違いによって変化することが明らかとなった。この結果は, 細胞外基質の違いが骨密度の高い骨を産生する骨芽細胞への分化を誘導することを示唆している。以上の結果より, 我々はこのCol2a1を発現している骨芽細胞を骨密度の高い骨を作る新たな骨芽細胞として同定し, 「超石灰化骨芽細胞(hypermineralizing osteoblasts)」と名付けた。
Osteoblasts are cells that produce bone matrix and form mineralized bones. We revealed that auditory ossicles were the most highly mineralized bones in the mouse skeleton by quantitative bone mineral density (BMD) analysis using micro CT. Moreover, analysis of Col1a1-GFP transgenic mice expressing green fluorescent protein under control of the type I collagen (Col1a1) promoter indicated that the auditory ossicles express extremely low levels of type I collagen relative to surrounding bones. These results suggest that the high BMD of auditory ossicles is caused by specialized collagen matrix. We therefore analyzed collagens from auditory ossicles, to gain insight into collagen subtypes produced by Col1a1low osteoblasts in high BMD bones. By mass spectrometry, the femoral diaphysis exhibited type I collagen only, a skeletal bone exhibiting average bone mineral density, while bony auditory ossicles produced both type I and II collagens, as major components of the collagen matrix. This was surprising because type II collagen is thought to be predominantly expressed in cartilage. In situ hybridization also demonstrated that osteoblasts in auditory ossicles express Col2a1. In vitro experiment using a mesenchymal stem cell line indicated that exogenously-added collagen matrix subtypes altered the expression pattern of type I and type II collagens, and osteocalcin. This suggests that characteristic collagen matrix of auditory ossicles can stimulate generation of Col2a1-expressing cells. From these data, we propose that these Col2a1-expressing cells, be called ‘hypermineralizing osteoblasts'.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
 
本文URI
 
アクセス条件

 
最終更新日
Feb 21, 2019 16:11:37  
作成日
Feb 21, 2019 16:11:37  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Feb 21, 2019    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興基金研究成果実績報告書 / 2017年度
 
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