2022 Fiscal Year Annual Research Report
The study of bone matrix-derived TGF-beta that acts as a bone coupling factor
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19K10176
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
唐木田 丈夫 鶴見大学, 歯学部, 准教授 (40367305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山越 康雄 鶴見大学, 歯学部, 教授 (20182470)
山本 竜司 鶴見大学, 歯学部, 講師 (20410053)
斉藤 まり 鶴見大学, 歯学部, 助教 (60739332)
大熊 理紗子 鶴見大学, 歯学部, 学部助手 (50804887)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / TGF-β / 骨吸収 / カップリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
正常な骨量を維持するためには、骨吸収と骨形成のバランスを保つカップリング機構が重要であり、それを調整する様々なカップリング因子が明らかにされつつある。本研究では骨基質中に大量に蓄えられているTGF-βに注目し、骨のカップリング機構にどのような貢献をしているか明らかにする。TGF-βは骨基質中では不活性な潜在型（LTGF-β）で蓄えられ、骨吸収の際に破骨細胞から分泌される酸によって骨基質の溶解と共に放出されて活性化される。これを確かめるため、LTGF-βを表面に共有結合させた培養プレートに、ヒドロキシアパタイト(HA)をコーティングした模擬的な骨基質上で破骨細胞を培養することでin vitroの骨吸収モデルを作製し、骨基質中のTGF-βが破骨細胞自身にどのような働きをしているか検討することにしたところ、骨吸収によって放出・活性化されたTGF-βが破骨細胞の骨吸収活性を増強させる結果を得た。さらに、破骨細胞から分泌されるカップリング因子に対するTGF-βの影響を検討するため、TGF-β存在下で培養した破骨細胞の培養上清を骨髄間葉系細胞のST2細胞に添加したところ、骨芽細胞の分化マーカーであるアルカリホスファターゼの活性が上昇した。また、この培養上清を骨細胞系のUMR106細胞に添加すると、骨芽細胞分化を阻害するスクレロスチンの発現を抑制した。以上の結果から、骨吸収によって骨基質から放出・活性化されたTGF-βは直接破骨細胞に作用して骨吸収を促進すると同時に、破骨細胞から分泌されるカップリング因子を介して骨形成を促進することが示唆された。
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