老人性骨粗鬆症の病態解析：DNAメチル化による破骨細胞分化の制御

老年骨质疏松的病理分析：DNA甲基化控制破骨细胞分化

• 批准号: 22K06981
• 负责人: 北澤 理子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06981/
• 关键词: 老化; 酸化的ストレス; メチル化; 骨芽細胞; エピジェネティクス; DNAメチル化; エストロゲン; 老化; 酸化的ストレス; メチル化; 骨芽細胞; エピジェネティクス; DNAメチル化; エストロゲン

閉経関連骨減少は骨粗鬆症の主因であるが、男女を問わず「老人性骨粗鬆症」の病態解明は、今後の超高齢化社会の重要課題である。骨吸収の主幹となる破骨細胞分化因子RANKLのGFP可視化マウスを樹立して、加齢や糖尿病状態での骨芽細胞と骨細胞におけるRANKLの組織発現を検討する。培養細胞のin vitro加齢モデルとして、1)時間負荷(高継代数)の作用、2)生活習慣病による酸化的ストレスの作用を「RANKL発現をpin-pointで規定するCpG」に着目して検討を行ってきた。1)については、RANKL遺伝子転写・翻訳開始部位周辺のCpG islandの中でも、TATA-boxの3塩基上流のCGは「RANKL発現をpin-pointで規定する特定のCpG」である。MeCP2はメチル化CpGに結合して転写を抑制するが、4塩基以上連続するA/T配列近傍のメチル化CにMeCP2は高親和性に結合するので、TATA-box直上のCGは「高親和性MeCP2結合配列」に他ならない。即ちTATA-boxの近傍1塩基にメチル化が1個入ることで転写がONからOFFになるpin-point制御である。申請者らは、骨芽細胞系株ST2への時間的負荷(高継代数)が、pin-pointメチル化によるRANKL遺伝子不活化を実際の骨組織において検出システムを開発することに成功し、このシステムにより、骨細胞に於ける経時的なメチル化付加および、MeCP2蛋白質の加齢による消失が同期して起こることを見いだした。長期培養した骨細胞での最終段階での一塩基メチル化現象が検証でき、現在MeCP2の系譜特異的なノックアウトマウスを作製して、機能解析に進んでいる。

与更年期有关的骨质流失是骨质疏松症的主要原因，但是阐明老年骨质疏松症的病理，无论性别如何，都是未来超级衰老社会的重要问题。我们将建立一种用于RANKL的GFP可见小鼠，RANKL是骨吸收的主要茎，并研究衰老和糖尿病态在成骨细胞和成骨细胞中RANKL的组织表达。作为培养细胞的体外老化模型，我们研究了1）时间加载的影响（高通道数）和2）与生活方式相关疾病引起的氧化应激的影响，重点是“ CPG，CPG，该cpg定义了RANKL表达，以PIN点定义RANKL表达。”关于1），在RANKL基因转录和翻译起始位点周围的CPG岛中，TATA-Box上游的CG三个基础是“特定的CpG，可以通过PIN点定义RANKL表达”。 MECP2与甲基化的CpG结合并抑制转录，但是MECP2与4个或更多连续碱基的A/T序列附近的甲基化C结合，因此Tata-Box上方的CG直接仅是“高亲和力MECP2结合序列”。换句话说，这是一个销点控件，当在塔塔盒附近的一个底座中输入一个甲基化时，会导致转录打开和关闭。申请人已成功地开发了成骨细胞系ST2上时间负荷（高通用数）的检测系统，以激活RANKL基因通过实际骨组织中的针点甲基化激活RANKL基因，并发现该系统在MECP2蛋白质的成骨细胞和年龄相关的消失中同步了甲基化添加。在长期培养的骨细胞的最后阶段，单基甲基化现象已得到验证，目前，我们已经准备了针对MECP2家谱的基因敲除小鼠，并正在进行功能分析。