Presentation Information
[P-100]Arl3 negatively regulates osteoclast differentiation and multinucleation
*Takumi Hiasa1, Hiroshi Murata1 (1. Department of Prosthetic Dentistry, Graduate School of Biomedical Sciences, Nagasaki University)
【目的】
近年，高度顎堤吸収による義歯の維持・安定の低下が問題となっており，破骨細胞が関与している．破骨細胞は，単球，マクロファージ系前駆細胞の分化，融合により形成され，骨吸収を担う多核巨細胞である．破骨細胞の多核化および分化過程には様々な低分子量GTPaseが関与していることが報告されているが，その詳細な分子機構には未解明な点が多い．我々は，破骨細胞の分化過程において発現変動を示す遺伝子の網羅的解析を行い1)，結果Arl3を同定した．Arl3はArfファミリーに属する低分子量GTPaseであり，他の細胞種では一次繊毛における膜輸送への関与が報告されている．本研究では，破骨細胞分化および骨吸収機能におけるArl3の役割を検討した
【方法】
RAW-D細胞を用いてArl3ノックダウン細胞，過剰発現細胞を製作，培養後，この２種の細胞を用いてTRAP染色，RT-PCR法，ウェスタンブロット，骨吸収プレートアッセイ，免疫蛍光染色実験を行い，対照と比較した．統計処理は多重比較検定（Tuley-Kramer法）を用いた.
【結果と考察】
Arl3のノックダウンにより，細胞間融合の亢進と，多核かつ巨大な破骨細胞の形成を認めた．破骨細胞マーカー遺伝子の発現は一部の分子で有意に増加した．しかし，骨吸収プレート上での培養では骨吸収活性の有意な減少を認めた．一方，Arl3を過剰発現させ，RANKL刺激により破骨細胞分化を誘導すると，細胞融合の遅延と分化の抑制を認めた．また，過剰発現細胞では破骨細胞マーカー遺伝子の発現低下(図1)を認め，骨吸収能も有意に減弱した．以上の結果より，Arl3のノックダウンが破骨細胞分化と多核化を促進する一方，過剰発現による破骨細胞分化と多核化の抑制が示された．従って，Arl3は破骨細胞分化と多核化を負に制御する分子であることが示唆された．
【参考文献】
1)Koyanagi Y, Sakai E, Yamaguchi Y et al. Dennd2c Negatively Controls Multinucleation and Differentiation in Osteoclasts by Regulating Actin Polymerization and Protrusion Formation. J Mol Sci 2024; 25: 11479.
近年，高度顎堤吸収による義歯の維持・安定の低下が問題となっており，破骨細胞が関与している．破骨細胞は，単球，マクロファージ系前駆細胞の分化，融合により形成され，骨吸収を担う多核巨細胞である．破骨細胞の多核化および分化過程には様々な低分子量GTPaseが関与していることが報告されているが，その詳細な分子機構には未解明な点が多い．我々は，破骨細胞の分化過程において発現変動を示す遺伝子の網羅的解析を行い1)，結果Arl3を同定した．Arl3はArfファミリーに属する低分子量GTPaseであり，他の細胞種では一次繊毛における膜輸送への関与が報告されている．本研究では，破骨細胞分化および骨吸収機能におけるArl3の役割を検討した
【方法】
RAW-D細胞を用いてArl3ノックダウン細胞，過剰発現細胞を製作，培養後，この２種の細胞を用いてTRAP染色，RT-PCR法，ウェスタンブロット，骨吸収プレートアッセイ，免疫蛍光染色実験を行い，対照と比較した．統計処理は多重比較検定（Tuley-Kramer法）を用いた.
【結果と考察】
Arl3のノックダウンにより，細胞間融合の亢進と，多核かつ巨大な破骨細胞の形成を認めた．破骨細胞マーカー遺伝子の発現は一部の分子で有意に増加した．しかし，骨吸収プレート上での培養では骨吸収活性の有意な減少を認めた．一方，Arl3を過剰発現させ，RANKL刺激により破骨細胞分化を誘導すると，細胞融合の遅延と分化の抑制を認めた．また，過剰発現細胞では破骨細胞マーカー遺伝子の発現低下(図1)を認め，骨吸収能も有意に減弱した．以上の結果より，Arl3のノックダウンが破骨細胞分化と多核化を促進する一方，過剰発現による破骨細胞分化と多核化の抑制が示された．従って，Arl3は破骨細胞分化と多核化を負に制御する分子であることが示唆された．
【参考文献】
1)Koyanagi Y, Sakai E, Yamaguchi Y et al. Dennd2c Negatively Controls Multinucleation and Differentiation in Osteoclasts by Regulating Actin Polymerization and Protrusion Formation. J Mol Sci 2024; 25: 11479.
