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

基本信息

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

项目摘要

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)。

骨稳态通过破骨细胞的骨吸收和成骨细胞的骨形成之间的平衡来维持。 RANKL 是破骨细胞分化的重要细胞因子，有两种形式：膜状和可溶性；然而，主要研究者之前研究了产生膜状 RANKL 的破骨细胞前体细胞和间质支持。。另一方面，RANKL的来源随生命阶段而变化，且多种多样，包括肥大软骨层软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞前体细胞和骨细胞，但详细的表达控制机制和RANKL表达细胞的定位尚不清楚控制机制未知。在本项目中，我们将充分利用转基因小鼠技术，建立间充质支持细胞中RANKL空间表达分析技术，并研究RANKL表达的时空控制机制以及表达RANKL的间充质细胞的细胞特性。旨在阐明命运之路。在本财年，我们致力于利用 CRISPR/Cas9 系统的基因组编辑技术创建 RANKL 报告小鼠。此外，为了阐明RANKL表达的调控机制，我们基于ChIP-seq数据库对多种表达RANKL的间充质支持细胞的RANKL基因位点进行了表观基因组分析，发现存在多个H3K27ac水平高的增强子。发现转录起始位点的上游存在一个区域。滑膜成纤维细胞是类风湿性关节炎骨质破坏中RANKL产生的来源，我们发现了滑膜成纤维细胞特有的增强子区域（E3区域），已证实RANKL表达是通过RANKL表达来控制的，从而得出了有关命运决定的结果。骨破坏性滑膜成纤维细胞的影响（Yan 等人，Nat Immunol，2022）。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

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
通讯作者：
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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Minglu Yan;Noriko Komatsu;Ryunosuke Muro;Hiroyuki Takaba;Takeshi Nitta;Kazuo Okamoto;Masayuki Tsukasaki;Hiroshi Takayanagi,
通讯作者：
Hiroshi Takayanagi,