骨組織の加齢変化ならびに老化制御・再建機構に関する形態学的・分子細胞生物学的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08407056
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 小澤 英浩 新潟大学, 歯学部, 教授 (60018413)
• 研究分担者: 網塚 憲生 新潟大学, 歯学部, 助手 (30242431) ; 中村 浩彰 新潟大学, 歯学部, 助手 (50227930) ; 江尻 貞一 新潟大学, 歯学部, 助教授 (40160361)
• キーワード: 顎骨 / 骨粗鬆症 / 加齢 / 細胞基質間認識 / In situハイブリダイゼーション / 遺伝子発現 / 骨形態計測

研究概要

【新しい骨量計測法と骨組織形態計測法による骨組織の加齢変化の検索】
レーザー顕微鏡用の骨形態計測解析ソフトを開発し、テトラサイクリン.カルセイン標識を施したラット顎骨未脱灰樹脂包埋試料をレーザー顕微鏡形態形態計測システムにて解析した。またマイクロフォーカスを用いた高分解能X線CT装置を骨形態計測に応用し、ラット脛骨および顎骨の骨構造解析とその骨量計測に成功した。それらの解析結果から、顎骨においてもエストロジェン欠乏による骨粗鬆化が生じることが明らかにされたとともに、顎骨における閉経後骨粗鬆症の基礎研究的システムが確立された。
【組織細胞化学的検索】
加齢ラット、卵巣摘出ラット長管骨の骨髄組織には、脂肪細胞が顕著に認められるようになった。骨髄間質細胞のネットワークにはヘパラン硫酸プロテオグリカンが局在し、細胞接着分子あるいはサイトカインを局所に保持することにより、造血細胞、破骨細胞の分化のための微小環境を形成していることから、加齢、老化による骨髄組織の変化は、骨組織の維持と密接な関連を持つものと考えられた。また、接着分子に関しては、破骨細胞の血管側細胞膜にCD44、ERMファミリーのうちモエシンが共存することが明かとなり、破骨細胞の細胞極性、細胞基質間認識機構に重要な役割を担うことが示唆された。
【Insituハイブリダイゼーション法による検索】
加齢、老化に伴う骨の細胞の遺伝子発現をin situハイブリダイゼーションにてオステオネクチンなどの骨基質タンパクやアルカリホスファターゼ、RTHRPをはじめとする各種サイトカインおよびそれらのレセプターFGFレセプターやPTHレセプターについて、それら局在を検索した。その結果、OVX(卵巣摘出)ラットやPTHRP遺伝子欠損マウスでは上述の遺伝子発現が抑制傾向を示すとともに、細胞分化の制御に伴いこれらの遺伝子発現の局在にも変化が認められた。

研究成果

• [文献書誌] Hiraga,T.他: "Inhibitory cffects of bisphosphonate (YM175) on bone resorption induced by a metastatic bone tumor." Bone. 18・1. 1-8 (1996)
• [文献書誌] Hara,F.他: "Immunohistochemical and ultrastructural localization of CGRP-positive nerve fibers at the epiphyseal trabecules facing the growth plate of rat femurs." Bone. 18・1. 29-39 (1996)
• [文献書誌] Irie,K.他: "Immunohistochemical localization of parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor in rat tibiae." J.Bone Miner.Metab.14・1. 10-14 (1996)
• [文献書誌] Nakamura,H.他: "Ultrasturctural,enzyme,lectin and immunohistochemical studies of the erosion zone in rat tibiac." J.Bone Miner.Res.11・8. 1158-1164 (1996)
• [文献書誌] Amizuka,N.他: "Haploinsufficiency of parathyroid hormone-related peptide (PTHrP) results in abnormal post-natal bone development : Analysis of mice heterozygous for PTHrP gene ablation." Dev.Biol.175. 166-176 (1996)
• [文献書誌] Sato,K.他: "17β-Estradiol increases calcium content in fetal parietal bones cultured in serum-free medium only at physiological concentrations." Bone. 19・3. 213-221 (1996)
• [文献書誌] 田中みか子、他: "卵巣摘出が成熟ラット下顎関節突起に及ぼす影響に関する軟X線写真画像解析" 日本補綴歯科学会雑誌. 40・4. 188-193 (1996)
• [文献書誌] Nakamura,H.他: "Immunolocalization of CD44 and ERM family in osteoblasts and osteoclasts in mouse tibiae." J.Bone Miner.Res.11・11. 1715-1722 (1996)
• [文献書誌] Alpaslan,C.他: "Long-term cvaluation of recombinant human bone morphogenetic protein-2 induced bone formation with a biologic and synthetic delivery system." British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 34. 141-148 (1996)
• [文献書誌] Kabasawa,M.他: "Effect of age on physiological and mechanically-stressed rat alveolar bone - a cytological and histochemical study-" Int.J.Adult Orthod.Orthognath.Surg.11・4. 313-327 (1996)
• [文献書誌] Kazama,J.J.他: "24R,25-dehydroxyvitamin D3 ameliorates the high-turnover bone diseases without suppressing parathyroid function in chronic renal failure in rats." Nephrology. 2. 361-366 (1996)
• [文献書誌] Amizuka,N.他: "Programmed cell death of chondrocytes and aberrant chondrogenesis in mice homozygous for parathyroid hormone-related peptide (PTHrP) gene deletion." Endocrinology. 137・11. 5055-5067 (1996)
• [文献書誌] Amizuka,N.他: "Cell-specific expression of the parathyroid hormone/(PTH)/PTH-related peptide receptor gene in kidney from kidney-specific and ubiquitous promoters." Endocrinology. 138・1. 469-481 (1997)
• [文献書誌] Amizuka,N.他: "Parathyroid hormone-related peptide (PTHRP) modulates normal post-natal bone development : Analysis of mice homozygous for PTHRP gene ablution." Dev.Biol. (in press).
• [文献書誌] Hiraga,T.他: "Effects of Bisphosphonate (Pamidronate) on Bone Resorption Resulting from Metastases of a Human squamous Cell Carcinoma.-Report of an Autopsy Case and Evaluation of Bone" J.Oral Maxillofac.Surg.(in press).
• [文献書誌] 小澤英浩: "かむこと,のむこと,食べること -咀嚼の科学-" 医歯薬出版株式会社, 270 (1996)
• [文献書誌] 小澤英浩: "分子骨代謝学と骨粗鬆症" メディカルレビュー社, 405 (1996)