BMP刺激細胞工学を用いた骨誘導における成長因子クロストーキングの遺伝子発現

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571917
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 関和 忠信 日本大学, 歯学部, 助手 (00154659)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大井田 新一郎 鶴見大学, 歯学部, 助教授 (10114745) ; 稲毛 稔彦 日本大学, 歯学部, 助教授 (90096769)
• Keywords: 骨誘導 / BMP / TGF-β / RANKL / OPG

Research Abstract

前年度の研究では、骨髄幹細胞による組織工学を用いた骨誘導を行い,異所性骨形成の進行とBMPを中心にした骨形成における成長因子の遺伝子伝達機構を検索した。そこで、平成15年度においては骨芽細胞およぴ破骨細胞分化および増殖に関係するRANKL(破骨細胞の文化を促進)およびOGF<破骨細胞の分化を抑制)の遺伝子発現を中心に研究を行った。
材料と方法
体重約100gのwistar系ラットを用いる。長骨より骨髄細胞を分雌して。多孔性CPCを培養シャーレにおき,dexamethasone,BMP,TGF-βを含むα-MEM培地で10日間培養を行う。培養後1,3,4,7,14,21日後に4% paraformaldehyde溶液で固定を行った。RNAKLおよびOGFの局在を親察した。
埋入後1日目では,脱灰骨移植片周囲にリンパ球が多数集合した炎症像がみられた。移植後3日目では移植片周囲の炎症像は消失し,多数の毛細血管および細動脈が新生された。また,移植片周囲には軟骨組織が新生された。移植後7〜10日目では軟骨組織は骨組織に置換された。
OGFの局在:反応は埋入後1日日では,軟骨が新生される部位では前軟骨細胞,骨形成部位では前骨芽細胞に最も強かった。骨形成が閉始されると、前骨芽細胞および骨芽細胞に強い局在が見られた。骨改造が生じる、埋入後14日以後でも破骨細胞には反応はみられなかった。
RANKLの局在:骨形成が行われている時期では、前骨芽細胞および骨芽細胞に強い局在が見られた。骨改造が生じる時期では破骨細胞に強い反応がみられ、骨芽細胞では弱かった。
以上のことから、骨芽細胞の分化にはRNAKLおよびOGFが関係しており、破骨細胞の成熟に関してはRANKLが中心的な役割をしているものと考えられた。

Research Products

• [Publications] 桑田文幸, 堀稔, 関和忠信, 寺門正昭, 稲毛稔彦, 佐藤慶伴, 小方頼昌, 福島一雅, 田中博, 大井田新一郎: "組織工学による骨誘導に関する研究"日本大学歯学部研究紀要(一般教育). 30号. 37-48 (2002)