骨形成因子(BMP)の破骨細胞と骨芽細胞の分化、誘導、活性化における役割

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07671136
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 杉本 利嗣 神戸大学, 医学部, 助手 (00226458)
• 研究分担者: 千原 和夫 神戸大学, 医学部, 教授 (00107955)
• キーワード: 骨形成因子 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 分化 / 骨リモデリング

研究概要

私共はマウス全骨細胞系を用いてBMP-2が破骨細胞の分化と活性化を促進することをはじめて見い出している。そして破骨細胞の活性化に関しては、うさぎ単離破骨細胞系ではBMP-2は活性化能を有さない結果より、BMP-2の直接作用ではなくstromal cell等骨組織に混在する他の細胞を介した作用と考えられる。一方破骨細胞分化に関しては、破骨細胞の前駆細胞にBMP type-1受容体が存在し、BMP-2がこれに直接作用し、破骨細胞分化を促進する機序が存在すること、さらにBMP-2により前処理したstromal cellや血管内皮細胞の培養上清中には破骨細胞分化を促進する因子が存在することを見い出している。化学走化性に関してはBoyden chamber法を用いてBMP-2はC3H10T1/2線維芽細胞、NC3T3-El骨芽細胞そして単離ヒト血管内皮細胞に化学走化性を有していること、さらにtransendothelial migration法によりBMP-2は血管内皮細胞を介して単球に対する遊走能を有することを見い出している。一方骨芽細胞の分化決定に重要な役割を担う遺伝子の単離と同定に関しては、subtraction/differential hybridization法を用いてC3H10T1/2細胞をBMP-2で処理することにより発現誘導され、MC3T3-E1骨芽細胞に多く発現する遺伝子の単離を試み、既にいくつかのクローンを得ている。そしてそのひとつのクローンの塩基配列とアミノ酸構造を調べた結果、human clysplasia sulfate transporterと類似の因子であり、骨芽細胞の分化課程において、sulfate transport systemが重要な役割を担っていると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Masanori Kanatani: "Stimulatory effect of bone morphogenetic protein-2 on osteoclast-like cell formation and bone-resorbing activity" J,Bone Miner, Res.10. 1681-1690 (1995)
• [文献書誌] Masanori Kanatani: "Effect of 22-oxacarcitriol on osteoclast-like cell formation and bone-resorbing activity" Eur. J,Endocrinol. 133. 618-625 (1995)
• [文献書誌] Hiroshi Kaji: "Eftect of retinoic acid on proliferation and alkaline phosphatase activity of osteoblastic MC3T3-E1 cells by modulatin the release of local regulature from noncxytc." Exp, Clin, Endocrinol.103. 297-302 (1995)
• [文献書誌] Toshitsugu Sugimoto: "signal transduction mechanisms of parathyroid hormone-and parathyroid lutmaie related Pepticle-stimulated osteoclast-like cell formation from hemopoietic blast cells" Miner, Electro, Metab.21. 161-165 (1995)
• [文献書誌] Hiroshi Kaji: "Retinoic acid induced osteoclast-like cell formation by directly acting on hemopoietic blast cells and stimulates osteopontin mRNA in isolated osteoclasts" Life Science. 22. 1903-1913 (1995)
• [文献書誌] Hiroshi Kaji: "Carboxyl-terminal peptides from parathyroid hormone-related protein stimulate osteoclast-like cell formation." Endocrinology. 136. 842-848 (1995)