ラット頭頂骨骨欠損での骨芽細胞成熟過程におけるTGF-βレセプター発現の役割

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08877287
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 奥田 一博 新潟大学, 歯学部・附属病院, 講師 (00169228)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田井 秀明 新潟大学, 歯学部・附属病院, 助手 (30272826)
• Keywords: TGF-βII型レセプター / 免疫組織化学 / in situ hybridization法 / RT-PCR / ラット脛骨 / 骨端板軟骨 / 成熟軟骨細胞 / 肥大化軟骨細胞

Research Abstract

ラット頭頂骨実験的骨欠損におけるTGF-βレセプター発現の役割を検討する前段階として正常硬組織中におけるTGF-βの標的細胞を同定する為に、ラット脛骨骨端板軟骨におけるTGF-βII型レセプターの遺伝子発現、および局在について分子生物学的、免疫組織化学的に検討した。実験動物には成長期に相当する3週齢のWistar系雄性ラット31匹を用いた。このうち20匹は実体顕微鏡下にて脛骨近位骨端板軟骨のみを採取し、AGPC法に基づき総RNAを抽出後、RT-PCR(Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction)法にてTGF-βII型レセプターのmRNAの発現を検索した。11匹は脛骨を摘出しパラフィン包埋後、6mumの矢状断薄切標本を作製した。この標本上でジゴキシゲニン標識RNAプローブを用いたin situ hybridization法のよる遺伝子発現の検索と、蛋白レベルでの局在を明らかにするために抗ヒトTGF-βII型レセプターポリクローナル抗体を用いた間接法による免疫組織化学染色による検討を行った。TGF-βII型レセプターのmRNAはRT-PCR法によりラット脛骨近位骨端板軟骨で発現が示された。in situ hybridization法と免疫組織化学染色の結果では、骨端板軟骨の増殖軟骨細胞下層成熟軟骨細胞層から肥大化軟骨細胞層の軟骨細胞細胞幕表面に一致してTGF-βII型レセプターの発現および局在が認められた。一方、内骨膜面では骨に配列する骨芽細胞には局在が認められず、骨芽細胞に近接した扁平な間葉系細胞の一部に局在が認められた。TGF-βII型レセプターはシグナル伝達に関与する重要なレセプターであるが、この研究の結果よりTGF-β-の主たる標的細胞は、軟骨細胞では分化し基質産生を行っている成熟軟骨細胞であり、骨芽細胞系細胞では分化した骨芽細胞ではなくむしろ前骨芽細胞であるとが明らかとなった。よって、軟骨細胞や骨芽細胞は自身から産生されるTGF-βによって、オートクリン、パラクリン機構により、その増殖分化、及び基質産生に関与することが示された。

Research Products

• [Publications] KABASAWA,Y., EJIRI,S., MATSUKI,Y., HARA,K. and OZAWA.H.: "Immunoreactive Localization of Transforming Growth Factor-β Type II Receptor-Positive Cells in Rat Tibiae" BONE. (in press).