骨リモデリング微小環境老化細胞におけるcGAS-STING経路の活性化

骨重塑微环境衰老细胞中cGAS-STING通路的激活

基本信息

批准号：
22K21004
负责人：
服部洋一
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Hyogo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21004/
关键词：
骨リモデリング老化 SASP cGAS-STING cGAS - STING経路

项目摘要

骨組織は、骨リモデリングという破骨細胞と骨芽細胞による連関した制御システムによって、その恒常性を保っている。この骨恒常性が破綻すると、骨粗鬆症などの骨代謝性疾患の発症につながり、病態解明、治療のためにも破綻させる因子の特定は急務である。老化も骨恒常性を破綻させる因子であり、今回老化細胞に生じるSASPという現象に着目した。老化細胞が長期残存し炎症性サイトカインなどを分泌する現象をSASPと呼び、このSASP因子が骨細胞、破骨細胞などに作用して骨恒常性を破綻させているのではないかと考えている。申請者らは破骨前駆細胞用細胞においてSASP因子の発現を確認し、分化能に影響が及んだことを確認している。SASPを制御するためにも、SASP誘導経路の特定は必要である。SASPの誘導にcGAS-STING経路の活性化が寄与しているという報告もあり、今回、破骨前駆細胞様細胞であるRAW264.7細胞を用いて、cGAS-STING経路の活性化を評価した。RAW264.7を5、10、20代継代した細胞を用いて比較検討を行った。老化マーカー（SA-β-gal、p53、p-H2AX）の発現およびテロメア長を測定し、RAW264.7が複製老化していることを確認した。これらの細胞を用いて、cGASおよびSTINGのタンパク発現をウエスタンブロット法にて評価した。継代数の増加につれて、cGAS、STINGともに発現の増強を認めた。また、定量的な評価を行うため、cGAS-STING経路にて活性化されるcGAMPの発現量をELISAキットにて測定した。継代数の増加につれて、cGAMPの発現量は増加し、5代目と20代目において発現量に有意差を認めた。RAW264.7細胞において老化とともにcGAS-STING経路の活性化を認め、SASPの誘導経路であることが考えらえる。

骨组织通过骨重塑（涉及破骨细胞和成骨细胞的控制系统）维持其稳态。当这种骨稳态破坏时，就会导致骨质疏松症等骨代谢疾病的发生，迫切需要找出导致这种破坏的因素，以阐明病理并进行治疗。衰老也是破坏骨稳态的一个因素，这次我们重点关注衰老细胞中发生的称为 SASP 的现象。衰老细胞长期存在并分泌炎症细胞因子的现象称为SASP，我们认为这种SASP因子作用于骨细胞和破骨细胞，破坏骨稳态。申请人证实了破骨细胞前体细胞中SASP因子的表达，并证实其分化能力受到影响。为了控制SASP，有必要确定SASP诱导途径。还有报道称，cGAS-STING 途径的激活有助于 SASP 的诱导，这次我们使用破骨细胞前体细胞 RAW264.7 细胞评估了 cGAS-STING 途径的激活。使用已传代 RAW264.7 5、10 和 20 代的细胞进行比较研究。我们测量了衰老标志物（SA-β-gal、p53、p-H2AX）的表达和端粒长度，并证实RAW264.7是复制性衰老的。使用这些细胞，通过蛋白质印迹评估 cGAS 和 STING 的蛋白表达。随着传代次数的增加，cGAS和STING的表达量均增加。此外，为了进行定量评估，使用ELISA试剂盒测量在cGAS-STING途径中激活的cGAMP的表达水平。随着传代次数的增加，cGAMP的表达量增加，并且第5代和第20代之间的表达量存在显着差异。在 RAW264.7 细胞中，随着衰老观察到 cGAS-STING 通路的激活，表明它是 SASP 的诱导通路。