骨形成と骨吸収が共存するin vitroの実験系の確立

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05557080
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 春日井 昇平 東京医科歯科大学, 歯学部, 講師 (70161049)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 俣木 志朗 長崎大学, 歯学部, 助教授 (80157221) ; 鈴木 聖一 東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (90187732) ; 柴田 俊一 東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (80187400)
• Keywords: 骨髄 / 骨形成 / プロスタグランディン

Research Abstract

本研究の目的は、骨の形成系と吸収系が共存するin vitroの実験系の確立にあるが、初めに、本研究の基礎となる骨形成系であるラットの骨髄ストローマ細胞培養系について検討をおこなった。各種基質タンパクの遺伝子発現を経時的に調べたところ、オステオカルシンの遺伝子発現は他の基質タンパクに比較してこの実験系においては非常に低いレベルであった。協同研究者の俣木は、完全分子型のオステオカルシンと、N末端のみを認識する抗体を用い、完全分子型と分解されたオステオカルシンの定量法を確立した。
骨組織における重要な調節因子であるprostaglandin E_2(PGE_2)が、骨形成に及ぼす影響に関して、ラット骨髄ストローマ細胞培養系を用いて実験をおこなったところ、培養初期にPGE_2を作用させると著しい骨形成の促進が観察され、逆に培養後期に作用させると石灰化の抑制が観察された。このことは、PGE_2の作用は細胞の分化ステージによって著しく異なることを意味する。動物実験において、PGE_2を全身投与することにより海綿骨の増加が観察され、近年PGE_2の骨組織に対するアナボリックな作用が注目されている。そこで、ラットの骨髄ストローマ細胞培養系の培養初期におけるPGE_2のアナボリックな作用のメカニズムについて実験をおこなった。その結果、PGE_2のこの実験系におけるアナボリックな作用は、PGE_2の受容体のサブタイプであるEP_2を介した細胞内のcAMPの上昇を介していることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Shohei Kasugai et al.: "Effects of prostaglandin E_2 on mineralized tissue formation in rat bone marrow stromal cell culture" Japanese Journal of Pharmacology. 61(Suppl I). 297P (1993)
• [Publications] 春日井 昇平 他: "Prostaglandin E_2(PGE_2)がin vitroにおける骨様組織形成に及ぼす作用:ラット骨髄ストローマ細胞培養系を用いた研究" 日本骨代謝学会雑誌. 11(抄録号). 215 (1993)
• [Publications] 春日井 昇平 他: "ラット骨髄ストローマ細胞培養系におけるProstaglandin E_2の骨様組織形成促進作用の機序に関する研究" 歯科基礎医学会雑誌. 35(補). 156 (1993)
• [Publications] Shohei Kasugai et al.: "Signal transduction pathway of anabolic effect of prostaglandin E_2 in rat bone marrow stromal cell culture" Japanese Journal of Pharmacology. 64(Suppl I). 116P (1994)
• [Publications] Shohei Kasugai et al.: "Anabolic effects of prostaglandin E_2 on mineralized tissue formation in rat bone marrow cell culture" Bone and Mineral. (印刷中).