脊柱靭帯骨化症の発生に関与する骨増殖促進因子の解明と臨床応用のための基礎的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05671200
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 後藤 澄雄 千葉大学, 医学部, 講師 (10143273)
• 研究分担者: 田川 雅敏 千葉大学, 医学部, 講師 (20171572)
• キーワード: 後縦靭帯骨化症 / 培養脊柱靭帯細胞 / TGF-β / BMP / ALP活性 / 脊柱靭帯骨化症

研究概要

以前よりTGF-β1、BMP-2といった細胞成長因子が、脊柱靭帯骨化症の発生、進展に関与しているといわれている。今年度は、ヒト培養脊柱靭帯由来細胞、ヒト皮質骨由来培養細胞に対するTGF-β1、BMP-2の作用を細胞増殖能(DNA合成量)、細胞外基質合成能(I型コラーゲン合成量)、アルカリホスファターゼ(ALP)活性に関して検討した。
非骨化症由来細胞(non OPLL細胞)では、TGF-β1添加(0.01〜10ng/ml)により、細胞増殖能、細胞外基質合成能が亢進した。骨化症由来細胞(OPLL細胞)における細胞増殖能、細胞外基質合成能の変化は、TGF-β1添加により亢進するが、non OPLL細胞と比較して反応性に乏しかった。また、OPLL細胞におけるALP活性は、TGF-β1添加により低下した。ヒト皮質骨由来培養細胞においては、TGF-β1添加により細胞増殖能、細胞外基質合成能は増大し、ALP活性は低下した。一方、添加したBMP-2(1〜500ng/ml)に対して、non OPLL細胞は、殆ど反応性を有さなかった。しかし、OPLL細胞では、ALP活性が増大する傾向にあった。ヒト皮質骨由来培養細胞においては、細胞増殖能、細胞外基質合成能は増大し、ALP活性は維持された。
以上の事柄および成長軟骨細胞においてBMP添加によりALP活性が増大するとの報告もあることから、骨化症由来細胞は、osteoblastあるいはchondrocyteとしての性格を有していることが示唆された。以前より我々は、脊柱靭帯骨化症の発生、進展には何らかの骨化素因が関与していると考えてきた。今回のTGF-β1、BMP-2に対する反応性の相違も脊柱靭帯骨化症患者の持つ骨化素因に起因するものと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Yamazaki,M.: "Bone cells from spinal hyperostotic mouse(twy/twy)maintain elevated levels of collagen production in vitro" Journal of Bone Mineral Metabolism(in press).
• [文献書誌] Yamazaki,M.: "Bone collagenase in high turnover osseus tissue:morphological and biochemical studies on twy mouse" Chiba Medical Journal. 69. 361-366 (1993)
• [文献書誌] 山崎 正志: "twyマウスにおける脊柱靭帯骨化" 整形外科. 44. 1114-1119 (1993)
• [文献書誌] 後藤 澄雄: "頸椎後縦靭帯骨化症における症状の推移と保存手術治療の選択" 整形外科. 44. 1181-1188 (1993)
• [文献書誌] 寺門 淳: "脊柱靭帯骨化症における全身的骨化素因の解析-培養靭帯細胞を用いて-" 日本整形外科学会雑誌. 67. S1599 (1993)
• [文献書誌] 寺門 淳: "twy mouseにおける骨軟骨異常増殖機構の生物学的検討" 脊柱靭帯骨化症調査研究班平成4年度報告書. 113-115 (1993)
• [文献書誌] 寺門 淳: "脊柱靭帯骨化症例における全身的骨化素因の解析-培養靭帯細胞を用いて-" 脊柱靭帯骨化症調査研究班平成4年度報告書. 47-50 (1993)
• [文献書誌] Yamazaki,M.: "Spinal disorder in growth and aging" Springer Verlag Tokyo (in press),
• [文献書誌] 後藤 澄雄: "新版・図説臨床整形外科講座" メディカルビュー社 (in press),
• [文献書誌] 後藤 澄雄: "脊椎脊髄疾患" 三輪書店,