骨の吸収と形成に関与するサイトカインの分子生物学的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01480436
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 阿部 悦子 昭和大学, 歯学部, 助教授 (70119147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金 成河 昭和大学, 歯学部, 助手 (10205049) ; 高橋 直之 昭和大学, 歯学部, 講師 (90119222) ; 須田 立雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (90014034)
• Keywords: 骨芽細胞 / オステオポンチン / インタ-ロイキン1 / 細胞融合 / LIF / マクロファ-ジ / 活性型ビタミンD / GMーCSF

Research Abstract

(1)マウス骨芽細胞に活性型ビタミンDを添加すると68KDのリン酸化蛋白質が培養液中に産生される。種々の検討を加えたところ、この蛋白質がオステオポンチンであることが判明し、cDNAの供与を受けて種々の実験を行った。オステオポンチンのmRNAレベルは活性型ビタミンDばかりでなく、インタ-ロイキン1(ILー1),TNF,LPSなどの骨吸収因子によっても転写が促進されることが見い出された。また、活性型ビタミンDは68KD蛋白質以外にも116KD蛋白質の誘導をすることがわかったので、現在、解析を行っている。
(2)ILー1,TNF,LPSの蛋白質骨吸収因子は骨芽細胞において、オステオポンチン以外にインタ-ロイキン6(ILー6)や白血病抑制因子(LIF)の転写レベルを促進することが見い出された。両サイトカインは、高濃度で存在する場合には単独で骨吸収作用のあることがわかり、リュ-マチ患者の関節液中に、これらのサイトカインが多量に浸出していることが明確になった。更に、骨芽細胞はMーCSFを大量に産生しているが、活性型ビタミンDの添加により転写レベルが僅かに減少することが見い出され、ビタミンDは増殖因子に対して抑制的に働く傾向が存在した。
(3)我々は、活性型ビタミンDがマウス肺胞マクロファ-ジの融合を促進することを報告してきたが、今回その機序について検討した。その結果、細胞外液のカルシウム濃度が一定以上に保持されることが細胞融合に必要であることが見い出され、細胞内において上昇するトランスグルタミナ-ゼとの関連性が示さされた。さらに、マウス脾細胞中にはマクロフィ-ジ融合因子(MFF)が存在することを報告したが、種々のサイトカインのレベルの測定や、種々のサイトカイン抗体による中和実験を行ったところ、MFFはインタ-ロイキン4とGMーCSFに由来すると結論された。

Research Products

• [Publications] Jin,C.H.: "Fusion of mouse alveolar macrophages induced by 1α,25ーdihydroxyvitamin D_3 involves extracellular,but not intracellular calcium." J.Cell.Physiol.142. 434-439 (1990)
• [Publications] Jim,C.H.: "Interleukin 1 regulates the expression of osteopontin mRNA by osteoblasts." Mol.Cell.Endocrinol.74. 221-228 (1990)
• [Publications] Ishimi,Y.: "ILー6 is produced by osteoblasts and induces bone resorption." J.Immunol.145. 3297-3303 (1990)
• [Publications] Tanaka,H.: "Transglutaminase is involved in the fusion of mouse alveolar macrophages induced by 1α,25ーdihydroxyvitamin D_3" Exp.Cell Res.192. 165-172 (1991)