低Ca環境下における骨系細胞の相互作用に関する分子生物学的研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03404054
• Research Institution: TOKYO MEDICAL AND DENTAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 小椋 秀亮 東京医科歯科大学, 歯学部, 教授 (20013831)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 春日井 昇平 東京医科歯科大学, 歯学部, 講師 (70161049) ; 大谷 啓一 東京医科歯科大学, 歯学部, 助教授 (10126211) ; 松本 章 北海道大学, 歯学部, 教授 (40064365)
• Keywords: 骨吸収 / 低カルシウム食 / 破骨細胞 / 細胞内Ca / 石灰化 / オステオポンチン / in situ hybridization

Research Abstract

「低カルシウム食飼育ラットの骨組織のin situ hybridizationによる検索」低カルシウム(低Ca)食飼育ラットを用い、骨吸収が進行する時の骨組織の遺伝子発現に関してnorthern boltt hybridizationならびにin situ hybridizationによる検索を行った。生後30日齢のWistar系雄性ラットを用い、実験群には低Ca食(0.05% Ca)、対照群には正常Ca食(0.5% Ca)を含む半合成飼料を与えて飼育し、実験開始6日後に屠殺し他。Northern boltt hybridizationには脛骨近心部を取り出し、ホモジナイザーにて粉砕後RNAを抽出し定法に従いメンブレンhybridizationを行なった。またin situ hybridizationにはラットを還流固定後、脱灰、パラフィン包理を行い切片を作製し、hybridizationを行なった。遺伝子発現の検索にはコラーゲンあるいはオステオポンチンに特異的なDNA、RNAプローブを用いた。組織学的には海綿骨を中心に骨吸収が起り、多数の破骨細胞の出現が見られた。骨梁周囲には立方形をした骨芽細胞の出現が見られ骨形成活性も活発なようであった。In situ hybridizationでは立方形の形態をした骨芽細胞にコラーゲンのシグナルが観察され骨形成活性が遺伝子レベルにて高まっている可能性が示された。Northern boltt hybrdizationではコラーゲン、オステオポンチンのメッセージ発現に関して低Ca食群、正常Ca食群に差は認められなかった。これは骨組織からのRNAの抽出が海綿骨、皮質骨の区別なく行われているためであると考えられる。今後は骨組織の形態に特異的な遺伝子メッセージ発現を捉える必要があろう。以上の結果より低Ca食による骨吸収活性の上昇に伴い海綿骨において骨形成活性の上昇が見られることが判明した。これは骨吸収に伴って骨形成が昂進し骨のturn over rateが上昇していることを示すものと考えられた。

Research Products

• [Publications] ARAI,Naoya: "Osteopontin mRNA expression during bone resorption:an in situ hybridization study of induced ectopic bone in the rat" Bone and Mineral. 22. 129-145 (1993)
• [Publications] MATSUMOTO,Akira: "c-fos mRNA expression after treatment with fetal bovine serum and epidermal growth factor for osteoblastic MC3T3-E1 cells cultured in a low calcium environment" Biochemical and Biophysical Research Communications. 193. 77-87 (1993)