日本同志社大学研究生院生命医科学研究科的西川惠三教授等人组成的研究团队利用观察氧气的化学探针和对骨组织进行活体成像的双光子激发显微镜法，全球首次成功地在单细胞水平上测量了活体小鼠骨骼内部的破骨细胞所处环境的氧气浓度。相关成果已在线发布于10月18日的“EMBO Reports”上。
Tet缺陷小鼠的骨密度图片。Tet缺陷小鼠几乎没有形成破骨细胞（红色箭头），骨量明显增加。（供图：同志社大学，图片取自10月18日的“EMBO Reports”）
研究团队此前发现了破骨细胞形成的新机制，破骨细胞的原始细胞变成破骨细胞时会消耗氧气。但众所周知，骨骼内部处于缺氧状态。
分析结果显示，生物体内的破骨细胞由2.3％～4.8％的氧气浓度维持活性。在这个范围内，氧气浓度下降时，破骨细胞的形成会受到抑制，骨量增加。研究团队分析形成破骨细胞需要氧气的分子机制发现，与缺氧时诱导的HIF参与的控制系统并无太大关系，而是与甲基化DNA的氧化反应有关。另外，对负责甲基化DNA氧化反应的酶Tet缺失的小鼠进行分析发现，几乎没有形成破骨细胞，骨量显著增加。
这些结果阐明了一种新机制，即破骨细胞通过DNA的去甲基化机制感知氧气，以及骨骼由此对氧气做出反应。
西川教授表示：“在开始这项研究之前，培养细胞实验显示为高氧，我们一直猜测这是否就是生命现象的代表。此次研发的测量系统，能够测量实际生物体内的真实氧浓度，结果得到了完全相反的结果。这再次提醒我们，对于培养细胞实验务必仔细谨慎。”
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
