骨と歯の石灰化部位における乳酸脱水素酵素(LDH)含有小胞の形成機構

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06671866
• 研究機関: 九州歯科大学
• 研究代表者: 藤原 智子 九州歯科大学, 歯学部, 助教授 (20047806)
• 研究分担者: 野口 知雄 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (30073688)
• キーワード: 乳酸脱水素酵素含有小胞 / Matrix vesicles / Alkaline phosphatase / Lactate dehydrogenase / 軟骨性骨化 / 膜性骨化 / エナメル芽細胞層 / 歯胚象牙前質

研究概要

基質小胞(MV)は硬組織石灰化部位の細胞外基質中に存在する小胞であり、骨の石灰化の初期に重要な役割を演じているとされている。この小胞はおそらくは細胞から発芽によって形成されるため、細胞の形質膜由来と思われるアルカリフォスファターゼ(ALP)を高濃度に含む。ところが、最近我々は基質小胞性石灰化を行なう助軟骨骨端部、象牙芽細胞層の基質小胞画分にALPを含まず乳酸脱水素酵素(LDH)を含む基質小胞様小胞が存在すること、さらに基質小胞性石灰化を行なわないとされているエナメル芽細胞層にもこの小胞が存在することを明かにした。また膜性化骨部位であるマウスおよびウシ胎仔の頭蓋骨の基質小胞画分にもこの小胞が存在することを明かにした。このことは、この小胞が基質小胞とは全く異なる機能をもつことを示唆している。この小胞の生理的意義を明らかにすることを本研究の目的として、本年度は次のことを明らかにした。
1)永久軟骨であるウシ気管軟骨にラット助軟骨の骨端部成長層の基質小胞と同じ密度を持ち、ALPとLDH活性を持つ顆粒が存在することを明らかにした。しかし、LDHのみを含有する小胞は検出されなかった。2)ニワトリ長管骨骨端成長層からコラ-ゲナーゼ処理及び分画遠心法により、基質小胞画分を調製し、グリセロール密度勾配遠心により、2種の顆粒を単離した。両顆粒は密度及びLDH/ALP活性比が異なっていた。LDH/ALP比は一方が、7.1であるのに対し他方は62.5であった。また両顆粒は電顕的にも明らかに異なっていた。現在精製したLDHに対する抗体を用いて免疫組織化学的に、ラット助軟骨及びウシ気管軟骨における本小胞の分布を検索中である。

研究成果

• [文献書誌] Kitamura,C.: "The presence of vesicles containing lactate dehydrogenase in the ameloblast layer of bovine enamel organ" Arch.Oral.Biol.38. 37-41 (1993)
• [文献書誌] Naito,T.: "Presence of lactate dehydrogenase-containing vesicles in an intramembranous ossifying tissue-new-born mouse calvaria" Calcified Tissue Int.53. 65-68 (1993)
• [文献書誌] Hosokawa,R.: "Lactate dehydrogenase isoenzymes in matrix vesicles" Bone and Mineral. 17. 177-181 (1992)
• [文献書誌] Kitamura,C.: "Presence of vesicles containing lactate dehydrogenase in the dentin of bovine tooth germes" J.Dent.Res.70. 1444-144 (1991)
• [文献書誌] Takeuchi,H.: "Vesicles with lactate dehydrogenase and without alkaline phosphatase present in the restingzone of epiphyseal cartilage" Biochem.J.266. 309-312 (1990)
• [文献書誌] Hosokawa,R.: "Lactate dehydrogenase isoenzymes are present in matrix vesicles" J.Biol.Chem.263. 10045-1004 (1988)