破骨細胞形成を指標とした骨吸収調節因子の簡便なスクリ-ニング法の確立

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01870078
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 須田 立雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (90014034)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 崇寿 昭和大学, 歯学部, 助教授 (50129839) ; 山口 朗 昭和大学, 歯学部, 助教授 (00142430) ; 高橋 直之 昭和大学, 歯学部, 講師 (90119222)
• Keywords: マウス骨髄細胞培養 / 破骨細胞 / 骨吸収 / 骨芽細胞 / 骨吸収調節因子

Research Abstract

1.マウス骨髄細胞培養系を用いた骨吸収調節因子のスクリ-ニング法の確立:
(1)昨年度からの一連の実験で、ILー1αとILー1βの破骨細胞形成にプロスタグランジンE_2(PGE_2)が重要な役割を果していることを明らかにした。又、ILー1αとILー1βの破骨細胞形成にも骨芽細胞と破骨細胞前駆細胞の接触が必要であることも示した。骨器官培養系でのILー1の骨吸収は、一部PGE_2に依存しない部分が存在したが、このことはILー1が破骨細胞形成に加え、PGE_2に依存しない過程(コラゲナ-ゼ産生や破骨細胞の活性化)も同時に促進し、骨吸収の発現をもたらすことを示唆する。
(2)本年度新たに骨器官培養系での骨吸収とマウス骨髄細胞培養系での破骨細胞形成を促進する物質として、Thromboxane A_2の誘導体(9,11ーepithioー11,12ーmethanothromboxane A_2)を明らかにした。また、この誘導体の破骨細胞形成がcAMPをセカンドメッセンジャ-としていることも同時に示した。
(3)本年度株化ストロ-マ細胞(ST2)と種々の造血細胞の共存培養系を用いて、破骨細胞前駆細胞の起源が、単球・マクロファ-ジ系の細胞であることを明らかにした。このことより、単球・マクロファ-ジに対する増殖因子や抑制物質が、マウス骨髄細胞培養系での破骨細胞形成に影響を与える可能性が考えられ、現在検討を進めている。
2.破骨細胞形成に対する骨芽細胞の役割の解明:
昨年度までの研究により、骨芽細胞が破骨細胞の形成を促進する過程には、細胞接触が必要であることが明らかになっている。本年度は、この細胞間相互作用を物質レベルで解析する端緒として、破骨細胞形成支持能の高い骨芽細胞株(KSー4)の樹立に成功した。

Research Products

• [Publications] Udagawa,N.: "Origin of osteoclasts:Mature monocytes and macrophages are capable of differentiating into osteoclasts under a suitable microenvironment prepared by bone marrowーderived stromal cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 7260-7264 (1990)
• [Publications] Ishimi,Y.: "ILー6 is produced by osteoblasts and induces bone resorption." J.Immunol.145. 3297-3303 (1990)
• [Publications] Yamashita,T.: "Cloning of an osteoblastic cell line involved in the formation of osteoclastーlike cells." J.Cell.Physiol.145. 587-595 (1990)
• [Publications] Saito,S.: "A stable analogue of thromboxane A_2,9,11ーepithioー11,12ーmethanothromboxane A_2,stimulates bone resorption in vitro and osteoclastlike cell formation in mouse marrow culture." Bone and Mineral. 12. 15-23 (1990)
• [Publications] Akatsu,T.: "Role of prostaglandins in interleukin 1ーinduced bone resorption in mice in vitro." J.Bone Mineral Res.,. (1991)
• [Publications] Takahashi,N.: "Deficiency of osteoclasts in osteopetrotic op/op mice is due to a defect in the local microenvironment provided by osteoblastic cells." Endocrinology,. (1991)
• [Publications] Suda,T.: "Calcium Regulation and Bone Metabolism" Elsevier Science Publishers, 9 (1990)
• [Publications] Suda,T.: "Annual Review of Nutrition" Annual Reviews Inc., 17 (1990)