破骨細胞の形成と機能発現に及ぼす骨芽細胞の役割の解明

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480437
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 高橋 直之 昭和大学, 歯学部, 講師 (90119222)
• 研究分担者: 佐々木 崇寿 昭和大学, 歯学部, 助教授 (50129839) ; 田中 弘文 昭和大学, 歯学部, 助手 (30146899) ; 須田 立雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (90014034)
• キーワード: 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨吸収調節因子 / 骨髄由来ストロ-マ細胞

研究概要

[1]破骨細胞の形成を支持する株化ストロ-マ細胞の検索
我々は先に、マウスの初代骨芽細胞様ストロ-マ細胞と脾細胞の共存培養系において、骨吸収促進因子が破骨細胞様多核細胞の形成を促す事を明らかにした。そこで、既に株化されている各種樹立ストロ-マ細胞の破骨細胞形成促進能を脾細胞との共存培養系で評価したところ、造血細胞の増殖と分化を支持する能力を有する骨髄由来ストロ-マ細胞(MC3T3ーG2/PA6とST2)のみに破骨細胞様多核細胞の形成支持能が認められた。すなわち、これらの株化ストロ-マ細胞を1α,25(OH)_2D_3の存在下において脾細胞と共存培養すると、酒石酸抵抗性酸ホスファタ-ゼ活性及びカルシトニンレセプタ-を有する開骨細胞様多核細胞の形成を認めた。これらの多核細胞は象牙質切片で吸収窩(resorption pit)を形成した。また、dexamethasoneは1α,25(OH)_2D_3が誘導する破骨細胞様多核細胞の形成を著しく促進した。一方、株化骨芽細胞様細胞MC3T3ーE1には破骨細胞形成支持能が全く認められなかった。これらの結果は予想外であったが、一つの骨芽細胞様株細胞が全ての骨芽細胞の形質を有しているとも考えられず、現在破骨細胞形成支持能を有する骨芽細胞様株細胞の樹立を検討している。
[2]破骨細胞の形成に必要な微細胞境の検討
脾細胞画分に含まれている破骨細胞の前駆細胞に分化するためには、破骨細胞形成支持能を有するストロ-マ細胞との接触を必要とした。すなわち、ストロ-マ細胞と脾細胞の共存培養系において、両細胞群の接触をメンブランフィルタ-で阻害すると、破骨細胞様多核細胞の形成を全く認めないようになった。以上の知見は、骨芽細胞様ストロ-マ細胞と破骨細胞の前駆細胞の間に形成される微細環境(cellーcell contact又はcellーmatrix contact)が破骨細胞への分化に重要であることを示唆するものである

研究成果

• [文献書誌] Takahashi,N.: "Osteoclastーlike cells form in longーterm human bone marrow but not in peripheral blood cultures" Journal of Clinical Investigation. 83. 534-550 (1989)
• [文献書誌] Sasaki,T.: "Multinucleated cells fromed on calcified dentine from mouse bone marrow cells treated with 1α,25ーdihydroxyvitamin D_3 have ruffled borders and resorb dentine" Anatomical Record. 224. 379-391 (1989)
• [文献書誌] Akatsu,T.: "Parathyroid hormone(PTH)ーrelated protein is a potent stimulator of osteoclastーlike multinucleated cell formation to the same extent as PTH in mouse marrow cultures" Endocrinology. 125. 20-27 (1989)
• [文献書誌] Udagawa,N.: "The bone marrowーderived stromal cell lines MC3T3ーG2/PA6 and ST2 support osteoclastーlike differentiation in cocultures with mouse spleen cells" Endocrinology. 125. 1805-1813 (1989)
• [文献書誌] Suda,T.: "Role of vitamin D in osteoclast formation" Advances in Endocrinology. 4. 25-36 (1989)
• [文献書誌] Suda,T.: "The role of vitamin D in bone and intestinal cell differentiation" Annual Review of Nutrition. 10. 195-211 (1990)