Elucidation of spatiotemporal dynamics and fates of RANKL-expressing mesenchymal cells

阐明表达 RANKL 的间充质细胞的时空动力学和命运

• 批准号: 22H03195
• 负责人: 岡本 一男
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03195/
• 关键词: 骨代謝; サイトカイン; 破骨細胞; 間葉系細胞; 遺伝子改変マウス

骨の恒常性は、破骨細胞による骨吸収と骨芽細胞による骨形成のバランスにより維持される。RANKLは破骨細胞分化に必須のサイトカインであり、膜型と可溶型の二種の形態をとるが、研究代表者はこれまで破骨細胞前駆細胞と膜型RANKLを産生する間葉系支持細胞との直接的な細胞間接触が必要であることを明らかにしてきた。一方、RANKL供給源はライフステージに伴い変化し、肥大軟骨層軟骨細胞、骨芽細胞系細胞、脂肪細胞前駆細胞、骨細胞など多岐に亘るが、その詳細な発現制御機構やRANKL発現細胞の位置的制御機構は不明である。本課題では、遺伝子改変マウスの技術を駆使し、間葉系支持細胞におけるRANKLの空間的発現解析技術を確立させ、RANKL発現の時空間的制御機構と、RANKL発現間葉系細胞の細胞性質と運命経路の解明を目指している。当該年度では、CRISPR/Cas9システムによるゲノム編集技術を用いて、RANKLレポーターマウスを作製に取り組んだ。またRANKL発現制御機構を明らかにすべく、ChIP-seqデータベースを元に各種のRANKL発現間葉系支持細胞のRANKL遺伝子座におけるエピゲノム解析を実施し、転写開始点上流に複数のH3K27acレベルの高いエンハンサー領域が存在することを見出した。関節リウマチの骨破壊では滑膜線維芽細胞がRANKLの産生源であるが、滑膜線維芽細胞特異的なエンハンサー領域(E3領域)を見出し、滑膜線維芽細胞では転写因子ETS1がE3領域を介してRANKL発現をコントールすることが確認され、骨破壊型滑膜線維芽細胞の運命決定に関する成果に繋がった (Yan et al, Nat Immunol, 2022)。

骨体内平衡是由破骨细胞诱导的骨吸收与成骨细胞诱导的骨形成之间的平衡。 RANKL是破骨细胞分化的必不可少的细胞因子，采取两种形式：膜型和可溶性，但是研究者先前揭示了必要的细胞细胞和间充质支持细胞之间的直接细胞接触，这些细胞与产生膜型RANKL的中质质体支持细胞是必不可少的。另一方面，RANKL源随生命阶段而变化，范围从肥厚的软骨细胞，成骨细胞系，脂肪细胞前体细胞和骨细胞变化，但是详细的表达控制机制和表达RankL septrication细胞的位置控制机制是未知的。在该主题中，我们旨在建立一种技术，用于通过使用转基因小鼠的技术来​​分析间充质支持细胞中RANKL的空间表达，并阐明RANKL表达的时空调节机制和细胞性能的时空调节机制，以及表达RAKL-Encthimpress Mesphimalmal细胞的命运途径。在今年，我们使用CRISPR/CAS9系统使用基因组编辑技术来生产RANKL Reporter小鼠。此外，为了阐明RANKL表达调节的机制，我们根据CHIP-SEQ数据库对各种表达RANKL的间质支持细胞的RANKL基因座进行了表观遗传组分析，并发现具有高水平的H3K27AC的多个增强子区域是转录启动点的高水平。 In bone destruction in rheumatoid arthritis, synovial fibroblasts are the source of RANKL production, but synovial fibroblast-specific enhancer region (E3 region) was found, and in synovial fibroblasts, it was confirmed that the transcription factor ETS1 controls RANKL expression via the E3 region, leading to results in determining the fate of bone-destructive synovial fibroblasts (Yan等人，NAT Immunol，2022）。

项目成果

東京大学大学院医学系研究科 骨免疫学寄付講座ホームページ

东京大学大学院医学研究科骨免疫学系主页

ETS1 governs pathological tissue-remodeling programs in disease-associated fibroblasts

• DOI: 10.1038/s41590-022-01285-0
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Nature Immunology
• 影响因子: 30.5
• 作者: Minglu Yan;N. Komatsu;Ryunosuke Muro;N. Huynh;Yoshihiko Tomofuji;Y. Okada;Hiroshi I. Suzuki;Hiroyuki Takaba;R. Kitazawa;S. Kitazawa;W. Pluemsakunthai;Y. Mitsui;T. Satoh;T. Okamura;T. Nitta;S. Im;C. Kim;G. Kollias;Sakae Tanaka;Kazuo Okamoto;Masayuki Tsukasaki;H. Takayanagi

骨粗鬆症における膜型RANKLと可溶型RANKLの機能的役割

膜性和可溶性 RANKL 在骨质疏松症中的功能作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 岡本一男;杉田拓也;高柳広
• 通讯作者: 高柳広

関節リウマチにおける JAK1 阻害薬の骨芽細胞への作用

JAK1抑制剂对类风湿性关节炎成骨细胞的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 駒ヶ嶺 正嗣;岡本 一男;小松 紀;高柳広
• 通讯作者: 高柳広

Identification of a transcription factor that drives polarization toward tissue-destructive fibroblasts in arthritis

鉴定驱动关节炎中组织破坏性成纤维细胞极化的转录因子

• 发表时间: 2022
• 作者: Minglu Yan;Noriko Komatsu;Ryunosuke Muro;Hiroyuki Takaba;Takeshi Nitta;Kazuo Okamoto;Masayuki Tsukasaki;Hiroshi Takayanagi,
• 通讯作者: Hiroshi Takayanagi,