1997 Fiscal Year Annual Research Report
関節軟骨修復過程におけるIGF作用に対するIGF結合蛋白による調節機序の解明
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08671668
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
高橋 克郎 長崎大学, 医学部附属病院, 助手 (00244046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大都留 晶 長崎大学, 医学部, 助手 (00233198)
松本 智子 長崎大学, 医学部附属病院, 助手 (30239107)
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| Keywords | インシュリン様成長因子 / IGF結合蛋白 / 軟骨細胞 |
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| Research Abstract |
インシュリン様成長因子(IGF)は軟骨細胞の増殖や文化の促進因子として知られているが、最近、IGF結合蛋白が、IGF作用の局所における調節因子として注目されている。本研究ではまず、軟骨細胞の産生するIGF結合蛋白(IGFBP)の発現調節のメカニズムを調べた。
生後8週のSDラットの関節軟骨細胞を培養し、培養液中のIGFBPをWestern-ligand blotting法で解析すると、40,32,29,24kDa付近にバンドを認め、免疫沈降反応により、それぞれ、IGFBP-3,-2,-5,-4であることがわかった。またIGF-I,-IIを添加するとIGFBP-5が著しく増加し、これらの増加作用は、IGFの異性体を使った実験より、type-IIGFレセプターを介したものであることが判明した。また、細胞層より全RNAを抽出し、mRNAの発現を調べたところ、IGF添加により、IGFBP-5 mRNAが4-5倍増加し、その産生が遺伝子レベルでも制御されていることがわかった。これらをRNAポリメラーゼII inhibitorであるDRBを、IGFと同時に添加するとその発現が完全にブロックされること、またIGF添加の有無にかかわらずmRNAの半減期は同じであることから、転写レベルでの調節が考えれた。このように、IGFはtypelレセプターを介して軟骨細胞に働き、蛋白レベルだけでなく遺伝子レベルでもIGFBP-5の産生を促進していることがわかった。IGFBP-5は骨細胞の増殖を促進することが報告されているが、軟骨細胞に対する直接作用はいまだ不明であり、おそらくIGFに結合することによりIGFの局所での作用を調節しているものと思われる。そして病的な状態では、IGFとその結合蛋白のバランスが崩れ、修復反応がさまたげられていることが推測され、今後はこの点を中心に研究をすすめていく予定である。
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[Publications] Matsumoto T: "Transcriptional and post-translational regulation of insulin-like growth factors-binding proteins (IGFBP) -5 in rat articular chondrocvtes." J Endocrinology. 148. 355-369 (1996)
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[Publications] Matsumoto T: "Identification and characterzation of insulin-like growth factors (IGFs), IGFBPs and IGFBP proteases in human synovial fluid." Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism.81. 150-155 (1996)
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[Publications] Matsumoto T: "Characterization of insulin-like growth factor binding protein-5 and protease produced by rat articular chondrocyte and a neuroblastoma cell line." Growth Regulation. 6. 185-190 (1996)
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[Publications] Matsumoto T: "The mechanism of induction of insulin-like growth factor binding protein (IGFBP) -5 by IGFs in rat articular chondrocytes." Endocrine Journal. 43. S93-S95 (1996)
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[Publications] Matsumoto T: "Increased levels of IGF-I and IGFBP-3 in synovial fluids of patients with rheumatoid arthritis" Endocrine Journal. 45(in press). (1998)
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[Publications] Matsumoto T: "Effects of interleukin-1β on insulin-like growth factor-I autocrine/paracrine axis in cultured rat articular chondrocytes." Annals of Rheumatic Diseases. 53. 128-133 (1994)
