正常および老人性骨粗鬆症骨組織の力学的ストレス受容機構

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780060
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 七五三木 聡 大阪大学, 健康体育部, 講師 (20271033)
• Keywords: メカニカルストレス / オステオポンチン

Research Abstract

正常ラットを用いて、メカ二カルストレスの効果とそのメカニズムについて検討した。実験には、生後15週齢の雄ラットを用いた。申請者が独自に開発した自動制御式のメカニカルストレス発生装置を用い、麻酔下において、ラットの右側下肢膝部(大腿骨遠位部および脛骨近位部)に最小加重0.5kgから最大加重5kgのサイン波負荷を3Hzの加重頻度で10分間負荷した。その24時間後、剖検により、脛骨を摘出し、パラホルムアルデヒドによる固定後、脛骨近位部から厚さ数マイクロメーターの薄切標本を作成し、分子生物学的手法(in situ hybridization 法)を行った。用いた遺伝子プローブは、オステオカルシン、オステオポンチン、オステオネクチンなどの骨組織マトリックス蛋白質で、組織内の局在と共に遺伝子発現細胞の同定およびその定量解析を行った。
その結果、メカニカルストレスを負荷した脛骨の骨梁表面でオステオポンチンを発現している骨芽細胞の有意な増加が観察された。また、極めて興味深いことに、メカニカルストレス受容細胞として注目を集めている骨細胞でも顕著なオステオポンチンの発現がみられた。以上のように、正常骨では、骨芽細胞および骨細胞がメカニカルストレスに対する応答としてオステオポンチンを発現することが明らかになった。