中耳の耳小骨と内耳の骨迷路は哺乳動物の成獣では高い石灰化度を示すが、発生過程で硬い骨を作る細胞機構は不明である。本研究では、聴覚に関連する骨の高度な石灰化をもたらす骨芽細胞は、骨基質としてI型に加えII型コラーゲンを産生していることを見出した。通常、I型コラーゲンは骨芽細胞が、II型のコラーゲンは軟骨細胞が産生する。しかも一般的な骨芽細胞が緑色蛍光タンパク質で光るマウスでも、耳の骨の骨芽細胞は光らなかった。耳の骨芽細胞は、骨細胞に変化するなどの性質から、軟骨細胞ではないことが明らかになった。「聴覚骨芽細胞」は、II型コラーゲンを発現する新たな骨芽細胞であると結論付けた。
Auditory ossicles in the middle ear and bony labyrinth of the inner ear are highly mineralized in adult mammals. Cellular mechanisms underlying formation of dense bone during development are unknown. Here, we found that osteoblast-like cells synthesizing highly mineralized hearing-related bones produce both type I and type II collagens as the bone matrix, while conventional osteoblasts and chondrocytes primarily produce type I and type II collagens, respectively. Furthermore, these osteoblast-like cells were not labeled in a "conventional osteoblast"-specific green fluorescent protein mouse line. Type II collagen-producing osteoblast-like cells were not chondrocytes as they express osteocalcin, localize along alizarin-labeled osteoid, and form osteocyte lacunae and canaliculi. Therefore, we conclude that these type II collagen-producing hypermineralizing osteoblasts (named auditory osteoblasts) represent a new osteoblast subtype.

研究種目 : 基盤研究 (B) (一般)
研究期間 : 2017～2020
課題番号 : 17H04015
研究分野 : 骨代謝学