2013 Fiscal Year Research-status Report
２型糖尿病における骨質劣化および骨折リスクに関する研究
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25460898
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
山口 徹 島根大学, 医学部, 准教授 (00239899)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | TGF-beta / 骨髄間質細胞 / 糖尿病 / 骨粗鬆症 / 終末糖化産物 |
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| Research Abstract |
AGE3による骨芽細胞分化抑制において、骨質関連因子であるTGF-βの介在の有無を検討した。<方法>マウス骨髄間質細胞由来のST-2細胞株を用い、BMP-2 100ng/ml、アスコルビン酸、βグリセロリン酸エステル添加により骨芽細胞へ分化誘導した。AGE3は200ug/mlを添加した。TGF-βのmRNA発現および蛋白濃度については各real-time PCR、ELISAにて検討した。石灰化に関してはAlizarin Red染色とその定量にて検討した。また、AGE受容体(RAGE)のsiRNAをトランスフェクションし、AGE3により抑制された石灰化が回復するか検討した。<結果>AGE3の添加により細胞内におけるTGF-βのmRNAレベルが添加前と比較して3日目には有意に増加し、7日目で前値の150％と増加した(p＜0.01)。細胞内および培養上清のTGF-β濃度は各々1日目、5日目時点でコントロール群と比較し有意に増加し、7日目時点で各533%、110%と増加した(p＜0.01)。AGE3添加により石灰化は、21日目の時点で添加前の約28％へと抑制されたが、TGF-βI型受容体阻害剤（SD-208 1.0uM及びSB431542 3.0uM）の添加により21日目には各々113％、131％とほぼ完全に回復した(p＜0.01)。また、SD-208による石灰化回復効果には用量依存性が認められた。さらにRAGEのsiRNAトランスフェクション(80％confluent時に75nM添加)により、RAGE発現を部分的にdown-regulateすると、AGE3により抑制された石灰化も部分的に回復した(p＜0.05)。<結論> AGE3は骨髄間質細胞のRAGEに結合しTGF-βの発現・分泌を促進し、その石灰化を抑制することが判明した。他の合併症と同様に糖尿病患者における骨質劣化においてもTGF-βが関与し、AGEsは骨でのTGF-β発現を増加し骨形成低下を惹起することが示唆された。TGF-β阻害剤はこの骨形成低下を回復することにより、糖尿病における骨質劣化の治療薬となる可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記の研究はEndocrinologyに受理され出版予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
糖尿病や加齢に伴い増加するAdvanced glycation end products(AGEs)は骨粗鬆症における骨質劣化に関与する。近年、骨細胞はsclerostin (SOST)、RANKLなど様々な因子を産生し、骨芽細胞や破骨細胞機能の調節に重要であることが明らかとなった。しかしながら、AGEsが骨細胞機能に及ぼす影響は不明である。[目的] AGE2,3が骨細胞様細胞MLO-A2のSOST, RANKL及びアポトーシスに及ぼす影響を検討する。[方法] MLO-A2の培養上清にAGE2, 3を添加し、SOST、RANKLのmRNAや蛋白発現をreal-time PCR、Western blot、ELISAにより検討する。また、AGE2,3がMLO-A2のアポトーシスに及ぼす影響をELISAにより検討する。さらにPTHがそれらの作用に及ぼす影響を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
培養細胞実験に使用する薬品の使用量が予定よりも少なかったため。
次年度の実験計画の遂行に使用する。
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