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破骨細胞が骨を壊す様子のライブイメージングに成功 (石井優 教授が JCI に掲載)

大阪大学免疫学フロンティア研究センターの石井優教授らの研究グループは、特殊な顕微鏡を使って、生きたままで骨の内部を観察することに成功し、破骨細胞が実際に骨を壊していく様子を、リアルタイムで可視化することに世界で初めて成功しました。

骨粗鬆症や関節リウマチ、がんの骨転移などの病気では、骨が異常に壊されていきます。これらの病態で骨を壊している細胞が、「破骨細胞」と呼ばれる特殊に分化したマクロファージです。これまでの研究において、骨が壊されている部位に破骨細胞が集まっていることが確認されていましたが、それらの細胞がどのようにして硬い骨を壊しているのかについては不明でした。

石井優教授らは、破骨細胞が実際に骨を壊していく様子をリアルタイムで可視化することに成功しました。この可視化により、「骨の表面にヒルのように強力に貼りついて骨を壊している破骨細胞(R型と命名)」と、「骨の表面でアメーバのように動き回っていて骨を壊していない破骨細胞(N型と命名)」の2種類の細胞が存在し、破骨細胞はR型とN型を短い時間で遷移していることも分かりました。さらに、骨粗鬆症などの状態では、破骨細胞の総数だけでなく、R型の数が増えていることや、治療薬(ビスホスホネート製剤)を投与すると、破骨細胞の総数が減るだけでなく、N型が増えることで骨の破壊が抑えられることが分かりました。さらに、関節リウマチなどの骨破壊に関与すると言われていたTh17という炎症性T細胞は、骨の表面で破骨細胞に接触し、N型をR型へと変換させることで骨の破壊を引き起こすことが、実際のライブイメージングで解明できました。


石井優_JCI 解説.pdf


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Contact:

石井 優(いしい まさる)
細胞動態学
大阪大学免疫学フロンティア研究センター (WPI-IFReC)

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