破骨細胞の骨破壊機能を選択的に阻害する微生物代謝産物の作用機構解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560079
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 禹 済泰 中部大学, 応用生物学部, 助教授 (20272693)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大西 素子 中部大学, 応用生物学部, 助教授 (00312653) ; 永井 和夫 中部大学, 応用生物学部, 教授 (00011974)
• Keywords: 破骨細胞 / アポトーシツ / 生存 / 骨吸収 / 骨粗鬆症 / 分化 / 機能 / 活性化

Research Abstract

申請者らは、臨床応用可能な骨吸収抑制剤を得る目的で、破骨細胞の分化及び成熟破骨細胞の機能発現過程に作用する活性物質を微生物代謝産物中から探索し、デストラクシンとリベロマイシンが破骨細胞の分化や融合に作用せず、活性化破骨細胞のみに作用し、破骨細胞による骨吸収を抑制することを見出した。デストラクシンとリベロマイシンの作用の解析は、破骨細胞の活性化〔極性化〕や生存機構の解明に寄与すると同時に、副作用が少ない骨吸収抑制剤開発のための基礎的な知見を与えるものと期待される。
本研究では、両化合物の細胞レベルでの作用解析を行ない、骨吸収抑制剤として開発の可能性を見極めることとともに、骨吸収促進モデル動物での効果を調べることにした。破骨細胞のアクチンリング形成を含む極性化を破壊するデストラクシンについては、極性化過程のシグナルに関わるリン酸化蛋白質に対する効果を検討した。リン酸化シグナルタンパク質に対する抗体を用いるウェスタン分析において、デストラクシン処理細胞でリン酸化蛋白質のレベルの変化は認められなかった。デストラクシンはリン酸化蛋白質形成以外の過程に作用すると考えられることから、標的分子同定のために固定化アフイニテイSGビーズの作成を試みている。リベロマイシンについては、甲状腺・副甲状腺摘出(TPTX)ラットにおける副甲状腺ホルモン(Parathyroid Hormone)投与による血中カルシウム上昇に対する効果を検討した。TPTXラットにPTHを投与すると骨吸収が促進され血中のカルシウム濃度は約7mg/d1から12mg/dlまで上昇する。このTPTXラットにリベロマイシンを投与(80mg/Kg)した結果、12時間後血中のカルシウム濃度は対照群より低いレベル(約6mg/dl)まで減少した。今後、骨における破骨細胞や骨芽細胞の分布などを解析する必要があると思われる。

Research Products

• [Publications] J.Ding, K.Nagai, J.T.Woo: "Insulin-dependent adipogenesis in stromal ST2 cells drived from murine bone marrow"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 67. 314-321 (2003)
• [Publications] H.Nakagawa, M.Wachi, J.T.Woo, M.Kato, L.S.Lee, K.Nagai: "Fenton reaction is primarily involved in a mechanism of (-)-epigallocatechin-3-gallate to induce osteoclastic cell death"Biochem. Biophys Res Commun. 292. 94-101 (2002)
• [Publications] 永井和夫: "緑茶渋み成分EGCGの骨代謝に対する効果"治療. 85. 165-167 (2003)