ウイルス感染ストレスを用いた新たな破骨細胞分化機構の解明

利用病毒感染应激阐明新的破骨细胞分化机制

• 批准号: 20K09914
• 负责人: 中島 和久
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tsurumi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09914/
• 关键词: 細胞分化; 破骨細胞; ウイルス感染; 転写; 翻訳

破骨細胞は血球系の単球・マクロファージ系の細胞に由来する多核細胞で、特徴的な形態と機能を発揮する細胞群である。この細胞の機能解析には各種ウイルスベクターを用いた遺伝子導入法が用いられてきたが、細胞の機能へのウイルスベクター感染自体とcDNA過剰発現の効果については定かではない。我々は、培養マウス骨髄細胞の破骨細胞への分化の過程で、アデノウイルスベクターによりcDNAを発現するとTRAP陽性細胞の出現は認められるものの、その融合が極めて抑制されて、多核破骨細胞の形成が低下することを見出した。この抑制はcDNAを含まないベクターでは認められないが、ベクターの発現カセットに導入されたcDNA配列には非依存的であり、GFP、beta-galactosidase、CreリコンビナーゼのいずれのcDNAも抑制した。従って、この抑制作用は転写と翻訳に依存することが予想できる。ウイルスベクター感染による破骨細胞形成の抑制がサイトカイン合成を経由するのか、感染細胞内での転写と翻訳に依存するのかを区別するために、シグナル強度の高いCOP-GFPを感染させた。するとGFP陽性細胞にのみ破骨細胞形成の抑制が現れた。従って、ウイルスベクター感染による破骨細胞形成の抑制は感染細胞内での転写と翻訳に依存すると考えられる。以上の現象はマウス筋芽細胞株でも認められた。破骨細胞分化に伴う細胞内RNAセンサー分子の発現量の変化を検討したところ、RANKL刺激での発現量変動は認められなかったが、ウイルス感染により発現量が変動した。

破骨细胞是源自单核细胞和巨噬细胞等血细胞的多核细胞，是一组表现出特征形态和功能的细胞。使用各种病毒载体的基因转移方法已被用来分析细胞功能，但病毒载体感染本身和cDNA过表达对细胞功能的影响尚不清楚。我们发现，在培养的小鼠骨髓细胞分化为破骨细胞的过程中，当使用腺病毒载体表达cDNA时，出现了TRAP阳性细胞，但它们的融合受到极大抑制，导致多核破骨细胞的形成减少。 。尽管在无cDNA的载体中没有观察到这种抑制，但它与引入到载体表达盒中的cDNA序列无关，并且抑制了GFP、β-半乳糖苷酶和Cre重组酶的cDNA。因此，可以预期这种抑制作用依赖于转录和翻译。为了区分病毒载体感染对破骨细胞形成的抑制是由细胞因子合成介导的还是依赖于受感染细胞内的转录和翻译，我们用具有高信号强度的 COP-GFP 感染细胞。结果，破骨细胞的形成仅在 GFP 阳性细胞中受到抑制。因此，病毒载体感染对破骨细胞形成的抑制被认为取决于受感染细胞内的转录和翻译。在小鼠成肌细胞系中也观察到上述现象。当检查与破骨细胞分化相关的细胞内RNA传感器分子表达水平的变化时，在RANKL刺激后没有观察到表达水平的变化，但在病毒感染时表达水平确实发生变化。

项目成果

Profilin-1 negatively controls osteoclast migration by suppressing the protrusive structures based on branched actin filaments

Profilin-1 通过抑制基于分支肌动蛋白丝的突出结构来负向控制破骨细胞迁移

• DOI: 10.1007/s00774-022-01320-y
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kajikawa Shuhei;Ezura Yoichi;Izu Yayoi;Nakashima Kazuhisa;Noda Masaki;Nifuji Akira
• 通讯作者: Nifuji Akira

Profilin-1 negatively controls osteoclast migration by suppressing the protrusive structures based on branched actin filaments

Profilin-1 通过抑制基于分支肌动蛋白丝的突出结构来负向控制破骨细胞迁移

• DOI: 10.1007/s00774-022-01320-y
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kajikawa Shuhei;Ezura Yoichi;Izu Yayoi;Nakashima Kazuhisa;Noda Masaki;Nifuji Akira
• 通讯作者: Nifuji Akira

Tooth transplantation and replantation: Biological insights towards therapeutic improvements

牙齿移植和再植：改善治疗的生物学见解

• DOI: 10.1002/dvg.23496
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 1.5
• 作者: Ideno Hisashi;Komatsu Koichiro;Nakashima Kazuhisa;Nifuji Akira
• 通讯作者: Nifuji Akira

G9a is involved in the regulation of cranial bone formation through activation of Runx2 function during development

G9a 在发育过程中通过激活 Runx2 功能参与颅骨形成的调节

• DOI: 10.1016/j.bone.2020.115332
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 4.1
• 作者: Ideno Hisashi;Nakashima Kazuhisa;Komatsu Koichiro;Araki Ryoko;Abe Masumi;Arai Yoshinori;Kimura Hiroshi;Shinkai Yoichi;Tachibana Makoto;Nifuji Akira
• 通讯作者: Nifuji Akira

AdenovirusによるcDNA発現は破骨細胞前駆細胞の分化・融合を抑制する

腺病毒表达cDNA抑制破骨细胞前体细胞的分化和融合

• 发表时间: 2020
• 作者: 中島和久;小松浩一郎;出野 尚;山下照仁;二藤 彰
• 通讯作者: 二藤 彰