骨形成と骨吸収のカップリング現象に関する微細構造学的・組織化学的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62480370
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 小澤 英浩 新潟大学, 歯学部, 教授 (60018413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江尻 貞一 新潟大学, 歯学部, 助教授 (40160361)
• Keywords: 骨改造 / カップリング現象 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 前破骨細胞 / 間質細胞 / 1α,25(OH)_2D_3 / カルシトニン

Research Abstract

過去2年に亘る研究に加え、本年度は破骨細胞の分化、活性化と骨芽細胞系細胞との相互関係に関して以下の実験を行い、結果を得た。
ラット頚骨骨端部と常に骨吸収のみが起こるラット切歯唇側歯槽骨面について、酵素細胞化学的(ALPase)、微細構造学的に検索した。その結果、前破骨細胞・破骨細胞ともにALPase活性陽性の骨芽細胞、前骨芽細胞ならびに間質細胞と緊密な接触形態を保つ事が明かになり、骨吸収のみの生ずる部位でも、骨芽細胞系細胞が必ず近接して存在した。次いで胎生20日と21日齢ラット頭頂骨を^<125>l-カルシトニンを含む培養液中で15分から1時間培養し、光頭、電顕オ-トラジオグラフィ-的観察を行った。その結果、現像銀粒子はTRACPase活性陽性の破骨細胞前駆細胞と破骨細胞に一致して認められ、電顕的には、細胞膜上と小胞やゴルジ体に観察された。この所見をもとに両細胞系列の細胞相互関係を微細構造学的に検索した結果、近接した両細胞膜は小斑状のギャップ結合様接触構造で所々接触しており、両細胞間には共有できる僅かな空間を作る傾向が認められた。その空間を形成する細胞膜にはしばしば被覆小窩が見られた。これらの所見は、破骨細胞の分化の過程には、骨芽細胞系ないしは間質系細胞との接触が重要であり、両系列の細胞が直接的接触を介して互いに情報を伝達するとともに、分泌された各種サイトカインを両細胞間の僅かな局所空隙(微小環境)にとどめ、効率良く作用させる構造を作っているものと考えられる。同様な所見は1α,25-(OH)_2D_3存在下における脾細胞と骨芽細胞の共培養実験でも得られた。さらに、レクチン(ConA,WGA,PNA)細胞化学を試み、両細胞の細胞膜に各種レクチン反応を検出した。この結果は、細胞膜表面の糖鎖がいわゆるホ-ミングレセプタ-と関係する可能性や、分泌されたサイトカインなどの液性因子を糖鎖に吸着させ、貯える機能を担う可能性を示唆している。

Research Products

• [Publications] Oguro,l: "Cytochemical studies of the cellular events sequence in bone remodeling:Cytological evidence for a coupling mechanism." J.Bone & Mineral Metabolism. 7. 30-36 (1989)
• [Publications] 小澤英浩: "骨の形成と吸収:骨改造現象の細胞生物学的特徴" Int.J.Oral & Maxillofacial lmplants. 3. 167-183 (1989)
• [Publications] 小澤英浩: "生きている骨組織" 医学のあゆみ. 152. 283-287 (1990)
• [Publications] lrie,K: "Relationships between tooth eruption,occlusion and alveolar bone resorption.1)Cytological and cytochemical studies of bone resorption on rat incisor alveolar bone facing enamel." Archs.Histol.Cytol.,. 53(5). (1990)
• [Publications] lrie,K: "Relationships between tooth eruption,occlusion and alveolar bone resorption.2)Histochemical and cytological studies of bone remodeling on rat incisor alveolar bone facing enamel after root resection." Archs.Histol.Cytol.,. 53(5). (1990)
• [Publications] Oguro,l: "Histological investigations in the alveolar bone remodeling at the time of tooth eruption by the missing of antagonistic tooth." J.Bone & Mineral Metabolism. (1990)
• [Publications] Ozawa,H.: "Cellular events involved in bone remodiling-Mechanocytological studies.in "Mechanocytological Research on the Masticatory Sysytem"(ed.K.Kubota)," VEB Verlage fur Medizin und Biologie,Berlin, 250 (1989)
• [Publications] 小澤英浩: "各種硬組織における基質・細胞間、基質・基質間等界面領域の形態学的特徴 バイオサ-ファクタント(安田寛基等偏)" サイエンスフォ-ラム社、東京, (1990)