2009 Fiscal Year Annual Research Report
BMPシグナル伝達系へのカテコラミンの促進効果(運動による骨形成促進メカニズム)
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20791048
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
橋本 祐介 Osaka City University, 大学院・医学研究科, 講師 (10382178)
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| Keywords | 骨形成蛋白(BMP) / 運動 / カテコラミン / PLA-DX-PEG polymer |
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| Research Abstract |
【研究目的】運動によって分泌亢進したカテコラミンとBMP(骨形成蛋白)の関与を検索し、運動による新しい骨量維持機序を明らかにすること。BMP骨誘導作用に対するカテコラミン(エピネフリン)の増強効果の有無について、in vitroで明らかにすること。
【研究方法】骨髄由来間葉系細胞(ST2)を用いてエピネフリン(10^<-8>M)を投与した際の細胞内cAMP濃度を経時的に測定した。BMPの骨芽細胞分化促進作用に対するエピネフリンの増強効果の有無を検討するために、エピネフリン(10^<-8>M)をrh-BMP2:50ng/mlと共投与し、骨芽細胞分化マーカーを測定した。骨芽細胞分化マーカーとしては、ALP活性(投与3日後)を、及びreal time RT-PCRによって、ALP(投与3日後)、Osteocalcin(投与6日後)、Osterix(投与3日後)のmRNA発現量を評価した。転写調節についてはBMP応答領域及びcAMP応答領域を含んだId-1 gene promoterを用いたReporter Assay(投与24時間後)で評価した。
【研究結果】エピネフリンを連続投与することにより、細胞内cAMP濃度は投与後1分で上昇しかつ2時間まで高濃度に維持された。BMPにエピネフリンを共投与することによって、BMP単独投与群と比較して有意にALP活性が上昇した。BMP単独投与群で発現が増強されたALP(投与3日後)、Osteocalcin(投与6日後)、Osterix(投与3日後)のmRNA発現は、BMPにエピネフリンを共投与した群において、すべて有意に発現亢進を認めた。
Id-1 reporter assayでは、BMPにエピネフリンを共投与した群において、BMP単独投与群と比較して優位に増強効果を認めた。
エピネフリンはBMPの骨誘導作用を増強した。骨形成において、生体内のカテコラミン分泌・体内循環動態と、BMPによる骨形成反応との相互作用の存在が示唆された。
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