骨吸収亢進時の高Ca^<2+>イオン濃度における歯槽骨由来骨芽細胞の動態

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671887
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 前野 正夫 日本大学, 歯学部, 助教授 (60147618)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 直人 日本大学, 歯学部, 講師 (10226532) ; 伊藤 公一 日本大学, 歯学部, 教授 (90102607) ; 大塚 吉兵衛 日本大学, 歯学部, 教授 (50059995) ; 伊藤 英美 日本大学, 歯学部, 助手 (90297838) ; 大島 光宏 日本大学, 歯学部, 助手 (30194145)
• Keywords: 歯槽骨 / 骨芽細胞様細胞 / カルシウムイオン / 細胞増殖 / アルカリホスファターゼ / 細胞外マトリックス成分 / 遺伝子発現

Research Abstract

歯槽骨片は,本学歯科病院に来院した若年齢者(20歳以下)あるいは高年齢者(55歳以上)の外科処置を必要とする患者から外科的に削除したものを用いた。採取した歯槽骨片を酵素溶液で処理後,骨片から外生した歯槽骨由来骨芽細胞をウシ胎児血清(FBS)と抗生物質を含むα-MEM培地で培養し,2〜3代継代培養して実験に用いた。細胞をCa^<2+>イオンで刺激する際の培養液は,10%FBSを含むα-MEMに終末濃度で1.8,2.5,5および10mMになるように塩化カルシウム(Ca^<2+>イオン)を添加して調製した。
細胞増殖に及ぼすCa^<2+>イオンの影響を,マイクロプレートに細胞を播種して培養3,5,7,10,14,21および35日目に細胞数を測定して調べた。その結果,若年齢者および高年齢者ともに,低濃度(1.8および2.5mM)のCa^<2+>イオンでは培養3日目から対数的に増加し7日目には定常期に達した。一方,高濃度(5および10mM)のCa^<2+>イオンでは,3日目までは低濃度と同様に増加したが,それ以降はしだいに減少した。アルカリホスファターゼ活性値は,両年齢者ともに低濃度のCa^<2+>イオンでは培養日数に伴ってしだいに上昇し,21日目には最大活性値に達した。一方,高濃度のCa^<2+>イオンでは10日目の5mM添加でわずかに活性値が上昇したが,10mM添加では35日目までほとんどその影響は認められなかった。石灰化物形成は,両年齢者ともに低濃度のCa^<2+>イオン濃度では35日目まで認められなかった。
細胞外マトリックス成分の遺伝子発現をmRNAレベルでRT-PCR法によって調べた。なお,発現を調べる際の培養日数は,細胞増殖に及ぼすCa^<2+>イオンの影響を調べた結果を踏まえて3日目までとした。その結果,I型コラーゲンの発現は,両年齢者ともにCa^<2+>イオン濃度依存的に増大し,5mMのCa^<2+>イオンの添加によって最も強く認められた。骨シアロタンパク質およびオステオカルシンの発現は,両年齢者ともに低濃度ではほとんど認められず,高濃度のCa^<2+>イオン濃度で強く認められた。