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2005 Fiscal Year Annual Research Report

破骨細胞によるビスフォスホネートの特異的取り込み機構の解析

Research Project

Project/Area Number 16659577
Research InstitutionMatsumoto Dental University

Principal Investigator

宮沢 裕夫  松本歯科大学, 大学院歯学独立研究科, 教授 (90147637)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 美どり  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90278177)
溝口 利英  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (90329475)
中道 裕子  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (20350829)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
Keywordsビスフォスフォネート / カルシトニン / アクチンリング / 破骨細胞 / 液胞型プロトンポンプ / 吸収窩形成 / バフィロマイシン / 細胞骨格
Research Abstract

破骨細胞はどのようにしてビスフォスフォネートを取り込むのであろうか.我々は破骨細胞によるビスフォスフォネートの取り込みには,破骨細胞において酸の分泌に特異的に関与する液胞型プロトンポンプ(V-ATPase : Vacuolar-type H^+-ATPase)活性が関与している可能性を示す実験結果を得た.マウスの共存培養系で形成された破骨細胞を象牙質切片上に播き,アクチンリング形成と吸収窩形成に対するビスフォスフォネート(リセドロネート)の作用を検討した.破骨細胞をビスフォスフォネートあるいはカルシトニンで処理すると,18時間以内に破骨細胞のアクチンリングは破壊され,吸収窩形成は阻害された.また,V-ATPaseの特異的阻害剤であるバフィロマイシンを破骨細胞に処理することによっても,吸収窩形成は強力に阻害されたが,アクチンリングは破壊されなかった.そこで,破骨細胞に対してビスフォスフォネートをV-ATPaseの阻害剤と同時に処理した.その結果,V-ATPase阻害剤の存在下ではビスフォスフォネートはアクチンリングを破壊しなかった.このとき,カルシトニンはV-ATPase阻害剤の有無に関らず,アクチンリングを破壊した.一方,プロテアーゼ阻害剤であるE64は破骨細胞のアクチンリングの形成に影響を与えないが,ビスフォスフォネートはE64の存在下においては,破骨細胞のアクチンリングを完全に破壊した.
以上のように,ビスフォスフォネートによるアクチンリングの破壊は,V-ATPase阻害剤によって防御された.この知見は,ビスフォスフォネートは酸を分泌する破骨細胞に特異的に取り込まれ,細胞骨格を破壊することを示している.破骨細胞の波状縁直下の酸性条件は,極性型(水溶性)のビスフォスフォネートを非極性型に変換させ,脂溶性ビスフォスフォネートとして破骨細胞に容易に取り込まれるようにさせるものと考えられる.

  • Research Products

    (7 results)

All 2005

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Transcytosis of calcium from bone by osteoclast-like cells evidenced by direct visualization of calcium in cells.2005

    • Author(s)
      Yamaki M
    • Journal Title

      Arch Biochem Biophys 440

      Pages: 10-17

  • [Journal Article] Prostaglandin E_2 enhances osteoclastic differentiation of precursor cells through protein kinase A-dependent phosphorylation of TAK1.2005

    • Author(s)
      Kobayashi Y
    • Journal Title

      J Biol Chem 280・12

      Pages: 11395-11403

  • [Journal Article] Prostaglandin E_2 receptors EP2 and EP4 are down-regulated during differentiation of mouse osteoclasts from their precursors.2005

    • Author(s)
      Kobayashi Y
    • Journal Title

      J Biol Chem 280・25

      Pages: 24035-24042

  • [Journal Article] Muramyl dipeptide enhsnces osteoclast formation induced by lipopolysaccharide, IL-1α and TNF-1α through nucleotide-binding oligomerization domain 2-mediated signaling in osteoblasts.2005

    • Author(s)
      Yang S
    • Journal Title

      J Immunol 175・3

      Pages: 1956-1964

  • [Journal Article] Prostaglandin E_2 strongly inhibits human osteoclast formation.2005

    • Author(s)
      Take I
    • Journal Title

      Endocrinology 146・12

      Pages: 5204-5214

  • [Journal Article] Nurse-like cells from patients with rheumatoid arthritis support survival of osteoclast precursors via macrophage-colony stimulating factor production.2005

    • Author(s)
      Tsuboi H
    • Journal Title

      Arthritis Rheum 52・12

      Pages: 3819-3828

  • [Book] Hard Tissue 硬組織研究ハンドブック2005

    • Author(s)
      松本歯科大学大学院硬組織研究グループ
    • Total Pages
      261
    • Publisher
      MDU出版会

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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