破骨細胞の分化誘導過程でのオステオポンチンとCD44の役割に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571776
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 鈴木 恵子 昭和大学, 歯学部, 講師 (50119187)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂井 信裕 昭和大学, 歯学部, 助手 (90286849) ; 天野 均 昭和大学, 歯学部, 講師 (90212571)
• Keywords: 破骨細胞 / 骨芽細胞 / オステオポンチン / CD44 / 細胞骨格

Research Abstract

細胞の接着、運動性および癌細胞の転移にオステオポンチン(OPN)とCD44が深く関与しているという報告が最近なされている。また我々の従来の研究から線維芽細胞や活性化マクロファージにおいて細胞内OPNとCD44が細胞突起の伸長および細胞移動に関与する事が示されている。
今回の研究では骨髄または脾臓由来のmonocyteをCSF-1とRANKL共存下で培養して得られた分化過程の異なる段階の破骨細胞について以下の検討を行った。
1.運動性が高く、融合を行っている破骨細胞では細胞膜および細胞突起にOPNおよびCD44の共局在が観察され、これらの染色像はF-actinと一致していた。
2.細胞膜や細胞突起部分のOPNの染色は細胞を透過性にした後にのみ認められた。
3.OPNと同様に破骨細胞により産生される分泌型蛋白であるBSPの染色は核周辺部に限局しており、細胞突起には全く観察されなかった。
4.蛋白合成阻害剤であるcycloheximideで処理後3時間経過した破骨細胞においても細胞内にOPNとCD44の染色が観察された。
5.OPNおよびCD44ノックアウトマウスの破骨細胞前駆細胞は運動性・融合能が低く、破骨細胞の骨吸収活性が顕著に低下していた。
本研究から破骨細胞の細胞周辺部、特に細胞突起にOPNおよびCD44が共局在していること、またこれらの蛋白を欠損するマウス由来の細胞ではその運動性および融合能が著しく低下しているために破骨細胞形成のみならず、細胞機能も大きく損なわれるという結果が得られた。これらのことから運動性を持つ線維芽細胞や活性化マクロファージあるいは転移能を有する腫瘍細胞と同様に、破骨細胞においてもOPNおよびCD44が細胞骨格蛋白を介して細胞の運動性に大きく関与していると考えられる。

Research Products

• [Publications] K.Suzuki, J.Sodek et al.: "Colocalization of Intracellular Osteopontin With CD44 Is Associated With Migration, Cell Fusion, and Resorption in Osteoclasts"J Bone Miner Res.. Vol.17. 1486-1497 (2002)
• [Publications] T.Hosoi, T.Yoda, M.Yamaguchi, H.Amano, H.Orimo: "Elderly Women with Oral Exostoses had Higher Bone Mineral Density"J Bone Miner Metab. Vol.21. 120-22 (2003)