初代培養骨芽細胞における副甲状腺ホルモンのコラゲナーゼ遺伝子発現機序

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11771165
• Research Institution: Ohu University
• Principal Investigator: 松沼 礼子 奥羽大学, 歯学部, 助手 (30296040)
• Keywords: 副甲状腺ホルモン(PTH) / 初代培養骨芽細胞 / MMP-1 / ODF / OCIF / OPG

Research Abstract

副甲状腺ホルモン(PTH)は、骨芽細胞に作用して、コラーゲン分解酵素や破骨細胞活性化因子であるODF(osteoclast differentiation factor)の発現を誘導することで、骨吸収を促進させるカルシウム代謝調節ホルモンである。本研究では、transformした骨芽細胞株(UMR106など)に比べ、よりin vivoの条件に近い初代培養骨芽細胞を用いて、PTHの骨吸収作用機構の解明を試みた。まず、初代培養骨芽細胞を得るために、摘出した新生児ラットの頭蓋冠にcollagenase-trypsinを段階的に作用させるたところ、3〜5回作用させた分画で生理的に活性なPTH受容体のレベルが高かったので、この分画を以降の実験に用いることにした。ラットのMMP-1、MMP-13、ODFおよびOPG(osteoprotegerin)のcDNAプローブを作製し、以下の解析に用いた。初代培養骨芽細胞系にPTHを作用させた場合の、コラゲナーゼの発現をノーザンブロット法で解析したところ、MMP-1,-13いずれにおいてもその発現の上昇が見られた。また、PTHによるODFのmRNA発現は、処理後1時間で発現が上昇し、その後24時間までそのレベルは維持された。OCIF/OPGは、PTH処理により3時間後に発現がピークとなったが、その後漸減した。PTHによるMMP-1、ODFの上昇作用はいずれも細胞内cAMPレベルを上昇させるフォルスコリンで代用され、ODFに関してはH89で阻止されたことからプロテインキナーゼA(PKA)経路の関与が示唆された。しかし、MMP-1の上昇はH89では阻止されず、PKA経路とは別の経路が関与することが予想された。

Research Products

• [Publications] Toyonobu Maeda: "Simvastatin promotes osteoblast differentiation and mineralization in MC3T3-E1 cells."Biochemical and Biophysical Research Communications. 280. 874-877 (2001)
• [Publications] Nagako Akeno: "Regulation of vitamin D-1α-hydroxylase and -24-hydroxylase expression by dexamethasone in mouse kidney."Journal of Endocrinology. 164. 339-348 (2000)