2002 年度実績報告書

力学的負荷による骨形成促進におけるFos family遺伝子の役割

研究課題

研究課題/領域番号	01J01918
研究機関	徳島大学
研究代表者	木戸慎介徳島大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)
キーワード	微小重力環境 / 力学的負荷 / 骨芽細胞 / インターロイキン11 / AP-1 / 骨量減少 / 骨粗鬆症 / 骨形成促進
研究概要	(研究結果の概要) 1.力学的負荷によるδfosB及びIL-11の発現誘導機構の解析 (1)力学的負荷によるδfosB及びIL-11の誘導はBAPTA並びにERK阻害薬(UO126)存在下ではほぼ完全に抑制された。従ってfluid shear stress (FSS)による両者の誘導はCa及びERKに依存することが示された。また各々のプロモーター領域を用いたluciferase assayによる解析から、δfosB/IL-11の誘導は転写段階であること、さらにδfosBはAP-1配列を介してIL-11遺伝子の転写活性を促進することを明らかにした。 2.力学的負荷並びにIL-11の生物学的作用(In vitro) (1)新生児マウス頭蓋骨由来の初代培養系骨芽細胞(POB)において、troglitazoneは脂肪細胞分化を誘導したが、この作用は間欠的なFSS刺激(10分/時間)を断続的に与えることでほぼ半分に抑制された。またこの作用はIL-11中和抗体により解除された。 (2)同様の細胞系でFSSあるいはIL-11はdexamethasone (Dex)によるアポトーシスを抑制すること、さらにFSSの有する抗アポトーシス作用はIL-11作用を介することを見いだした。 (3)IL-11はBcl-2の発現をmRNA、タンパクレベルで誘導することを見いだした。 3.In vivoでの解析 IL-11 transgenicマウスに対する尾部懸垂の効果を見たところ、重力免荷による骨量減少がIL-11の過剰発現により抑制される傾向が見られた。またDex投与による骨量減少に対しても同様であった。 (総括) 力学的負荷は骨芽細胞系においてAP-1(δfosB)/IL-11経路の活性化を介して生理的な骨形成並びに骨量を椎持していることが示唆された。本経路の解明は不動、あるいはステロイド過剰により惹起される骨量減少(骨粗鬆症)の病態解明並びにその有効な治療薬の解明につながるものと期待される。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Saika M. et al.: "17β-estradiol stimulates expression of osteoprotegerin by a mouse stromal cell line, ST-2, via estrogen receptor-α"Endocrinology. 142(6). 28256-28263 (2001)
[文献書誌] Abe M.et al.: "Role for macrophage inflammatory protein (MIP)-1 α and MIP-1β in the development of osteolytic lesion in multiple myeloma"Blood. 100(6). 2195-2202 (2002)
[文献書誌] Okazaki R. et al.: "Estrogen promotes early osteoblast differentiation and inhibits adipocyte differentiation in mouse bone marrow stromal cell lines that express estrogen receptor (ER) α and β"Endocrinology. 143(6). 2349-2356 (2002)
[文献書誌] Kido S.et al.: "Expression of RANK is dependent upon differentiation to the macrophage / osteoclast lineage : Induction by 1α,25-dihydroxyvitaminD3 and TPA in a human myelomonocytic cell line, HL60"Bone. (in press). (2003)
[文献書誌] Tohjima E. et al.: "Decreased AP-1 activity and interleukin-11 expression by bone marrow stromal cells may be associated with impaired bone formation in aged mice"J Bone Miner Res. (in press). (2003)
[文献書誌] 木戸慎介, 他: "整形・災害外科、第44巻12号、分子レベルからみた整形外科疾患-力学的負荷とfos family遺伝子-"金原出版株式会社. 2 (2001)
[文献書誌] 木戸慎介, 他: "CLINICAL CALCIUM、第13巻1号、<特集>PTHの新たな展開-骨粗鬆症における意義-、PTHによる骨形成促進作用の発現機序"医薬ジャーナル社. 5 (2003)

2002 年度 実績報告書

力学的負荷による骨形成促進におけるFos family遺伝子の役割

研究代表者

木戸 慎介 徳島大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)

研究成果

[文献書誌] Saika M. et al.: "17β-estradiol stimulates expression of osteoprotegerin by a mouse stromal cell line, ST-2, via estrogen receptor-α"Endocrinology. 142(6). 28256-28263 (2001)

[文献書誌] Abe M.et al.: "Role for macrophage inflammatory protein (MIP)-1 α and MIP-1β in the development of osteolytic lesion in multiple myeloma"Blood. 100(6). 2195-2202 (2002)

[文献書誌] Okazaki R. et al.: "Estrogen promotes early osteoblast differentiation and inhibits adipocyte differentiation in mouse bone marrow stromal cell lines that express estrogen receptor (ER) α and β"Endocrinology. 143(6). 2349-2356 (2002)

[文献書誌] Kido S.et al.: "Expression of RANK is dependent upon differentiation to the macrophage / osteoclast lineage : Induction by 1α,25-dihydroxyvitaminD3 and TPA in a human myelomonocytic cell line, HL60"Bone. (in press). (2003)

[文献書誌] Tohjima E. et al.: "Decreased AP-1 activity and interleukin-11 expression by bone marrow stromal cells may be associated with impaired bone formation in aged mice"J Bone Miner Res. (in press). (2003)

[文献書誌] 木戸慎介, 他: "整形・災害外科、第44巻12号、分子レベルからみた整形外科疾患-力学的負荷とfos family遺伝子-"金原出版株式会社. 2 (2001)

[文献書誌] 木戸慎介, 他: "CLINICAL CALCIUM、第13巻1号、<特集>PTHの新たな展開-骨粗鬆症における意義-、PTHによる骨形成促進作用の発現機序"医薬ジャーナル社. 5 (2003)

2002 年度実績報告書

木戸慎介徳島大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)