カドミウムの骨障害機序に関する研究(MC3T3ーE_1の骨形成過程に及ぼす影響)

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63570241
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 森山 忠重 奈良県立医科大学, 公衆衛生学, 教授 (60075041)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土肥 祥子 奈良県立医科大学, 公衆衛生学, 助教授 (50155628)
• Keywords: カドミウム / 骨芽細胞 / 石灰化

Research Abstract

動物の骨形成過程に及ぼすカドミウム(Cd)の作用機序を明らかにする目的で、石灰化能を有する骨芽細胞MC3T3ーE_1を用い毒性モデル実験を試みた。今年度は、培養法を確立し、骨形成に関連する物質、特にアルカリホスファターゼ(ALP)活性、コラーゲン量、DNA量、DNA合成量、オステオカルシン合成量等の測定法を確立することにより、Cdによる各マーカーの細胞中での活性、或は含有量の低下を明らかにした。MC3T3ーE_1がconfluentになった時点でCdを添加し、ALP活性の発見の及ぼすCdの影響を検討したところ、Cd10^<-8>M、10^<-7>M、10^<-6>M、10^<-5>M、添加5日後には、A^LP活性値は対照群に比べると各々、100%、40%、40%、10%に低下していることが明らかになった。10^<-8>MCd添加群でも、8日間のCdばくろによっては10%のA^LP活性値の低下が認められた。コラーゲン量、DNA量についても、10^<-5>MCd添加24hr後に低下が見られた。オステオカルシン量の測定に際し、すでに調整ずみのラットオステオカルシン抗体とマウスオステオカルシンの間に交叉性が期待できないので、新たにマウスオスオステオカルシンの抗体の調整が必要である。これまでは10%血清存在下で培養を行ってきたが、約90%のCdイオンが血清蛋白質と結合することが知られているので、遊離Cdの作用量を明らかにするために、無血清培養を検討中であり、骨細胞に影響を及ぼすCd濃度はさらに低下すると考えられる。また来年度実験計画書に沿って、現在、Cdの石灰化への影響を検討するための準備を行っており、5mMβーglyccrophosphate存在下では約20日間の培養により、肉眼的にも石灰沈着が観察できた。X線マイクロアナリシスによる金属分布の検索のためには、培養細胞をシャーレごと樹脂で包埋し、表面分析に供する方法が最適であることがわかったので細胞が長期培養に耐えうる微量のCd添加を行い、石灰化の進展状況を観察する予定である。