M-CSF,RANKLによる破骨細胞の分化誘導と機能発現に関する研究

M-CSF和RANKL对破骨细胞分化诱导及功能表达的研究

• 批准号: 00J04597
• 负责人: 新井 文用
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Keio University (2002)Kumamoto University (2000-2001)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J04597/
• 关键词: 造血幹細胞; SP細胞; 微小環境(ニッチ); Tie2; アンジオポエチン-1; 5-FU

本年度は,造血幹細胞からの破骨細胞分化とその調節機構,間葉系幹細胞の単離と骨芽細胞の分化に関する研究から得られた知見をもとに,さらに骨髄内で幹細胞がどのように維持・増殖していくのか,幹細胞と微小環境(ニッチ)の関わりという観点で研究を展開した。その結果,1.造血幹細胞(lineage markers陰性c-Kit陽性Sca-1陽性:KSL)細胞は,細胞周期の観点から「静止幹細胞」と「動的幹細胞」に区別することができ,KSL細胞のなかでもhoechst33342に染まらないSPは静止幹細胞で,SP以外の細胞(MP : main population)は動的で,より前駆細胞的な幹細胞であるということを明らかにした。2.マウスに5-フルオロウラシル(5-FU)を投与し,2日後に骨髄細胞を解析したところ,KSL細胞の中でもSP細胞はみられるが,MP細胞は消失した。また骨髄内は皮質骨に接するosteoblastic zoneとより内腔のvascular zoneに大別されることが知られており,さらに5-FU投与後初期には骨髄内の細胞はosteoblastic zoneにのみ存在することが報告されていることから,osteoblastic zoneは造血幹細胞のニッチである可能性が示唆される。上記1,2からKSL細胞の中でもSP細胞はニッチに存在する幹細胞であることが考えられた。ついで,KSLSP細胞について詳細に検討したところ,3.KSLの中でもSP細胞でTie2受容体の発現が特異的に高いことがわかった。4.Tie2のリガンドであるアンジオポイエチン-1(Ang1)存在下で造血幹細胞の未分化性が長期間にわたって維持されることを見いだした。またTie2-Ang1シグナルにより,造血幹細胞のストローマ細胞への接着が亢進した。以上の1-4の結果から,KSLSP細胞は幹細胞の中でもニッチに存在する静止幹細胞で,Tie2-Ang1シグナルは幹細胞をニッチとどめる役割があることが示唆された。

今年，我们将基于造血干细胞的破骨细胞分化及其调控机制、间充质干细胞的分离以及成骨细胞的分化等研究获得的知识，进一步研究干细胞在骨髓中是如何发育的。从干细胞与微环境（生态位）的关系来看，是否维持和增殖。结果，1.造血干细胞(谱系标记阴性、c-Kit阳性、Sca-1阳性：KSL)细胞从细胞周期的角度可以分化为“静态干细胞”和“动态干细胞”，并且KSL细胞其中，我们发现未用hoechst33342染色的SP是静止的干细胞，而SP（主要群体）以外的细胞是动态的且更像祖细胞的干细胞。 2.给小鼠注射5-氟尿嘧啶(5-FU)，两天后分析骨髓细胞，在KSL细胞中观察到SP细胞，但MP细胞消失。还已知骨髓大致分为与皮质骨接触的成骨细胞区和内腔中的血管区，而且，骨髓中的细胞在5-5年后的早期仅存在于成骨细胞区中。 FU 给药。这些发现表明成骨细胞区可能是造血干细胞的一个生态位。根据上述1和2，认为KSL细胞中的SP细胞是存在于微环境中的干细胞。接下来，我们详细检查了 KSLSP 细胞，发现 3. Tie2 受体表达在 KSL 中的 SP 细胞中特别高。 4.我们发现，在Tie2的配体血管生成素-1（Ang1）的存在下，造血干细胞可以长时间维持未分化状态。此外，Tie2-Ang1信号增强了造血干细胞与基质细胞的粘附。上述结果1-4表明KSLSP细胞是存在于干细胞生态位中的静止干细胞，Tie2-Ang1信号在保持干细胞处于生态位中发挥作用。

项目成果

新井 文用: "高次生命現象・哺乳類器官形成・造血細胞 分子生物学イラストレイテッド 改訂第2版.(田村隆明, 山本 雅 編集)"羊土社. 4 (2002)

新井撰写：“高等生命现象，哺乳动物器官形成，造血细胞，分子生物学图解，修订第2版。（由田村贵明和山本正编辑）”Yodosha 4（2002）。

Arai F: "Endothelial and hematopoietic cells in the intra-embryonic compartment"Hematopoietic Stem Cell Development. Godin I and Cumano A, editors. (in press).

Arai F：“胚胎内的内皮细胞和造血细胞”造血干细胞发育。

Arai F: "Mesenchymal stem cells in perichondrium express activated leukocyte cell adhesion molecule and participate in endochondral ossification"The Journal of Experimental Medicine. 195・12. 1549-1563 (2002)

Arai F：“软骨膜中的间充质干细胞表达活化的白细胞粘附分子并参与软骨内骨化”实验医学杂志195・12（2002）。

新井 文用: "破骨細胞・骨芽細胞・間葉系幹細胞とサイトカイン サイトカインがわかる (宮島 篤 編集)"羊土社. 7 (2002)

新井撰写：“了解破骨细胞、成骨细胞、间充质干细胞和细胞因子（宫岛敦编辑）”Yodosha 7 (2002)。

Oike Y: "Regulation of vasculogenesis and angiogenesis by EphB/ephrin-B2 signaling between endothelial cells and surrounding mesenchymal cells"Blood. 100・4. 1326-1333 (2002)

Oike Y：“内皮细胞和周围间充质细胞之间的 EphB/ephrin-B2 信号传导对血管生成和血管生成的调节”Blood 100・4。