骨端軟骨細胞が産生する破骨細胞形成因子の精製

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07672014
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 開 祐司 大阪大学, 歯学部, 助教授 (40144498)
• 研究分担者: 井上 博之 大阪大学, 歯学部, 講師 (90167271)
• キーワード: 軟骨細胞 / 増殖分化因子 / 軟骨基質 / Chondromodulin-II / 破骨細胞 / 細胞分化

研究概要

内軟骨性骨形成は、胎生期にまず軟骨形成によってはじまる。このようにしてできた軟骨性骨原基では、中心部から軟骨細胞は肥大化をはじめて石灰化に至る。石灰化軟骨領域への血管侵入に伴って、骨細胞の前駆細胞が骨化中心に持ち込まれ、分化した破骨細胞によって徐々に軟骨基質は、骨に置き換えられ骨髄腔も確保される。従って、胎生期の骨格形成においては、石灰化軟骨領域にはじめて分化した破骨細胞が出現することになる。本研究では、破骨細胞の分化に石灰化軟骨が機能的な役割を果たす可能性について検討した。まず、幼若ウサギの肋軟骨成長板から軟骨細胞を分離培養した。軟骨細胞の各分化段階、Day6(コンフルエント)、Day22(成熟期)、Day42(肥大化期)、Day48(初期石灰化期)、Day57(石灰化期)にconditioned mediumを回収し、medium中の破骨細胞分化促進活性をピット形成アッセイ(Bone Min.17:347-359,1992)ならびにTRAPアッセイ(Blood74:1295-1302,1989)により検定した。その結果、石灰化軟骨細胞は特異的に破骨細胞分化因子を培地に分泌していることが、明確に示された。さらに、我々は、この破骨細胞分化促進活性をウシ胎仔骨端軟骨抽出物から、精製することに成功した。その結果、活性因子の本体は、軟骨細胞に対するオートクリン因子として我々が発見したChondromodulin-II(ChM-II)であると同定された。ChM-IIは、3-10ng/mlの濃度で強力に破骨細胞の分化を促進した。また、この際、ビタミンD_3の共存を必要としなかった。

研究成果

• [文献書誌] Inoue,H.: "Effect of Platelet-Derived Growth Factor on Growth and Phenotypic Expression of Rabbit Chondrocytes in Culture" Dentistry in Japan. 32. 41-45 (1995)
• [文献書誌] Shukunami,C.: "Chondrogenic Differentiation of Clonal Mouse Embryonic Cell Line ATDCS In VItro : Differentiation-dependent Gene expression of Parathyroid Hormone(PTH)/PTH-related Peptide Receptor" J.Cell Biol.133. 457-468 (1996)
• [文献書誌] Akiyama,H.: "1α,25-Dihydroxyvitamin D_3 Inhibits Cell Growth and Chondrogenesis of a Clonal Mouse EC Cell Line,ATDC5" J.Bone Min.Res.11. 22-28 (1996)
• [文献書誌] Hiraki,Y.: "A Novel Growth-Promoting Factor Derived from Fetal Bovine Cartilage,Chondromodulin-II : Purification and Its Amino Acid Sequence" J.Biol.Chem.271. 22657-22662 (1996)
• [文献書誌] 開 祐司: "腫瘍学" 中外医学社, 270-282 (1996)
• [文献書誌] 開 祐司: "組織培養の技術 第3版" 朝倉書店, 167-170 (1996)