慢性関節リウマチの骨破壊における骨芽細胞および破骨細胞の役割

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03670328
• Research Institution: Kyusyu University
• Principal Investigator: 延永 正 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (40038899)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 哲也 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (30220958) ; 江崎 一子 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (40037453) ; 神宮 政男 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (10038523) ; 野中 史郎 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (60198603)
• Keywords: 破骨細胞 / 慢性関節リウマチ / インターロイキン1beta / インターロイキン4 / インターロイキン6 / TIMP-1

Research Abstract

慢性関節リウマチ(RA)患者9例および変型性関節炎(OA)患者8例の骨髄より、破骨細胞様細胞(OC)を培養し、メタロプロテアーゼ(MMP)およびTissue inhibitor of MMP(TIMP)産生、Ca遊離活性(骨吸収活性)につき検討し、さらに、これらの作用に対するサイトカインの影響を検討した。
RA患者およびOA患者骨髄より培養したOCを24穴ディシュにて72時間培養後、上清中のStromelysin(MMP-3)およびTIMP-1を測定・比較した所、RA患者でいずれも高い産生がみられた。IL-1beta(1,10および100u/ml)はMMP-3産生を有意に増強したが、IL-4(10および100u/ml)存在下ではIL-1betaの作用は消失した。また、IL-4単独でもMMP-3産生を有意に抑制した。一方、IL-1betaはTIMP-1産生をやや増強したのに対し、IL-4はTIMP-1産生を著明に、しかも有意に増強した。IL-6についても検討した所、IL-4と類似の作用が認められた。
次に、OC(2×10^5/ml)を^<45>Caラベル骨芽細胞に添加し、6時間培養後の上清の放射活性を測定することにより、OCのCa遊離活性を検討したが、OA由来OCに比べRA由来OCにおいて、やや高いCa遊離作用が認められたが、両群間では有意な差はみられなかった。
以上より、RA患者OCにおいては、骨破壊因子のみでなく、骨破壊折制因子も増加しており、これらのOCの機能的変化には、IL-1beta、IL-4およびIL-6などのサイトカインが関係することがわかった。すなわち、IL-1betaは骨破壊的にIL-4ないしはIL-6は骨破壊抑制的に作用することが示唆された。

Research Products

• [Publications] Ahmadadeh,N.Shingu,M.Nobunaga,M.: "The effect of recombinant tumor necrosis factor-alpha on superoxide and metalloproteinase production by synovial cells and chondrocytes." Clin.Exp.Rheumatol.8. 387-391 (1990)
• [Publications] Tawara,T.,Shingu,M.,Nobunaga,M.,Naono,T.: "Effects of recombinant human IL-1beta on production of prostaglandin E_2,leukotriene B_4, NAG and superoxide by human synovial cells and chondrocytes." Inflammation. 15. 145-157 (1991)
• [Publications] Shingu,M.,Nagai,T.,Isayama,T.Naono,T.,Nobunaga,M.: "The effects of cytokines on metalloproteinase inhibitors(TIMP) and collagenase production by human chondrocytes and TIMP production by synovial cells and endothel" Clin.Exp.Immunol.94. 145-149 (1993)
• [Publications] Kuroki,T.,Shingu,M.,Koshihara,Y.,Nobunaga,M.: "Effects of cytokines on alkaline phosphatase and osteocalcin production,calcification and calcium release by human osteoblastic cells." Brit.J.Rheumatol.33. 224-230 (1994)
• [Publications] Hashimoto,M.,Shingu,M.,Ezaki,I.,Nobunaga,M,Minamihara,M.et al.: "Production of soluble ICAM-1 from human endothelial cells induced by IL-1beta and TNF-alpha." Inflammation. 18. 163-173 (1994)
• [Publications] 延永 正(分担): "最新内科学大系25、慢性関節リウマチ" 中山書店、東京, 304 (1993)
• [Publications] 延永 正(分担): "今日の内科学" 医歯薬出版、東京, 2485 (1993)