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破骨細胞によるビスフォスホネートの特異的取り込み機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16659577
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 矯正・小児系歯学
研究機関松本歯科大学

研究代表者

宮沢 裕夫  松本歯科大学, 大学院歯学独立研究科, 教授 (90147637)

研究分担者 中村 美どり  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90278177)
溝口 利英  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (90329475)
中道 裕子  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (20350829)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
奥村 茂樹  松本歯科大学, 歯学部, 助手 (80350825)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードビスフォスフォネート / カルシトニン / アクチンリング / 破骨細胞 / 液胞型プロトンポンプ / 吸収窩形成 / バフィロマイシン / 細胞骨格 / 骨吸収 / アクチンリンング / 吸収窩 / プロトンポンプ
研究概要

破骨細胞はどのようにしてビスフォスフォネートを取り込むのであろうか.我々は破骨細胞によるビスフォスフォネートの取り込みには,破骨細胞において酸の分泌に特異的に関与する液胞型プロトンポンプ(V-ATPase : Vacuolar-type H^+-ATPase)活性が関与している可能性を示す実験結果を得た.マウスの共存培養系で形成された破骨細胞を象牙質切片上に播き,アクチンリング形成と吸収窩形成に対するビスフォスフォネート(リセドロネート)の作用を検討した.破骨細胞をビスフォスフォネートあるいはカルシトニンで処理すると,18時間以内に破骨細胞のアクチンリングは破壊され,吸収窩形成は阻害された.また,V-ATPaseの特異的阻害剤であるバフィロマイシンを破骨細胞に処理することによっても,吸収窩形成は強力に阻害されたが,アクチンリングは破壊されなかった.そこで,破骨細胞に対してビスフォスフォネートをV-ATPaseの阻害剤と同時に処理した.その結果,V-ATPase阻害剤の存在下ではビスフォスフォネートはアクチンリングを破壊しなかった.このとき,カルシトニンはV-ATPase阻害剤の有無に関らず,アクチンリングを破壊した.一方,プロテアーゼ阻害剤であるE64は破骨細胞のアクチンリングの形成に影響を与えないが,ビスフォスフォネートはE64の存在下においては,破骨細胞のアクチンリングを完全に破壊した.
以上のように,ビスフォスフォネートによるアクチンリングの破壊は,V-ATPase阻害剤によって防御された.この知見は,ビスフォスフォネートは酸を分泌する破骨細胞に特異的に取り込まれ,細胞骨格を破壊することを示している.破骨細胞の波状縁直下の酸性条件は,極性型(水溶性)のビスフォスフォネートを非極性型に変換させ,脂溶性ビスフォスフォネートとして破骨細胞に容易に取り込まれるようにさせるものと考えられる.

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Transcytosis of calcium from bone by osteoclast-like cells evidenced by direct visualization of calcium in cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamaki M
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys 440

      ページ: 10-17

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prostaglandin E_2 enhances osteoclastic differentiation of precursor cells through protein kinase A-dependent phosphorylation of TAK1.2005

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y
    • 雑誌名

      J Biol Chem 280・12

      ページ: 11395-11403

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prostaglandin E_2 receptors EP2 and EP4 are down-regulated during differentiation of mouse osteoclasts from their precursors.2005

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y
    • 雑誌名

      J Biol Chem 280・25

      ページ: 24035-24042

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Muramyl dipeptide enhsnces osteoclast formation induced by lipopolysaccharide, IL-1α and TNF-1α through nucleotide-binding oligomerization domain 2-mediated signaling in osteoblasts.2005

    • 著者名/発表者名
      Yang S
    • 雑誌名

      J Immunol 175・3

      ページ: 1956-1964

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prostaglandin E_2 strongly inhibits human osteoclast formation.2005

    • 著者名/発表者名
      Take I
    • 雑誌名

      Endocrinology 146・12

      ページ: 5204-5214

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nurse-like cells from patients with rheumatoid arthritis support survival of osteoclast precursors via macrophage-colony stimulating factor production.2005

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi H
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 52・12

      ページ: 3819-3828

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prostaglandin E_2 receptors EP2 and EP4 are down-regulated during differentiation of mouse osteoclasts from their precursors.2005

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] MyD88 is an essential molecule in osteoclastogenesis induced by lipopolysaccharide, diacyl lipopeptide and IL-1α, and MyD88 knockout mice exhibit a low turnover osteoporotic phenotype.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato N et al.
    • 雑誌名

      J Exp Med 200・5

      ページ: 601-611

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of osteoprotegerin expression by PGE_2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation1.2004

    • 著者名/発表者名
      Suda K et al.
    • 雑誌名

      J Immunol 172・4

      ページ: 2504-2510

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Destruxins, cyclodepsipeptides, block the formation of actin rings and prominent clear zones and ruffled borders in osteoclasts.2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, H et al.
    • 雑誌名

      Bone 33・1

      ページ: 443-455

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quercetin suppresses bone resorption by inhibiting the differentiation and activation of osteoclasts.2004

    • 著者名/発表者名
      Woo, J-T et al.
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull 27・4

      ページ: 504-509

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 骨吸収と骨形成の共役機構2004

    • 著者名/発表者名
      中村美どり 他
    • 雑誌名

      腎と骨代謝 17・2

      ページ: 107-115

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Hard Tissue 硬組織研究ハンドブック2005

    • 著者名/発表者名
      松本歯科大学大学院硬組織研究グループ
    • 総ページ数
      261
    • 出版者
      MDU出版会
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Arthritis Research : Methods and Protocols2005

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N et al.
    • 出版者
      Humana Press, Totowa, New Jersey (in press)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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