骨粗鬆症の病態成立に関する分子生物学的機構の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09307034
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 野田 政樹 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (50231725)
• 研究分担者: 二藤 彰 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 講師 (00240747) ; 山下 照仁 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (90302893)
• キーワード: 骨粗鬆症 / 骨形成 / 骨吸収 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 転写因子 / 骨形成因子 / 老化関連遺伝子

研究概要

平成10年度においては、骨形成期にあるマウス胎児のcDNA libraryを用いて、このlibraryに発現するRNAよりCBFAとホモロジーを持つ分子のクローニングを行った。これらのlibraryはCBFAのプローブによって認識される数個のクローンを持つことが確認され、これらのクローンについて二次、三次のスクリーニングを行った結果、安定したhybridizationを示すクローンを分離することができた。そのcDNA配列の解析を行い、この分子の中に新規の遺伝子の存在する可能性が推察された。さらにCBFAのアイソフォームであるCBFA-PEBP2αAlの存在を、骨芽細胞とその類縁である軟骨細胞TC6のRNAを用いて解析した結果、TC6についてこのPEBP2αA型のアイソフォームが、CBFAの骨芽細胞特異的なアイソフォームであるCBFA-OSF2型よりも数十倍多く発現することが確認された。CBFAのこのアイソフォームの発現レベルが骨芽細胞および軟骨芽細胞へのそれぞれの分化の特異性を決定する役割を持つか否かについて現在検討している。次に、破骨細胞については、Helix-Loop-Helix型転写因子であるMITFについてその発現レベルが骨髄細胞において確認され、また、マクロファージ細胞株であるC7細胞についてもその発現が確認できた。破骨細胞の分化に関わるRANKLやその結合分子としてのリセプターであるRANK(即ちODFR/TRANCER)についての発現を検討し、その発現が早期老化症状を示す骨粗髭モデルと推察されているKLOTHOにおいて異常となっていることが確認された。これらの骨芽細胞ならびに破骨細胞の機能の制御を担う分子の解析により、骨代謝の中で骨粗鮎症に至る分子群の機能異常についての新しい知見が確立された。

研究成果

• [文献書誌] Tsuji K.and Noda M.: "Expression of the PEBP2aA/AML3/CBFA1 gene is regulated by BMP4/7heterodimer and its overexpression suppresses type I collagene and osteocalcin gene expression in osteoblastic and nonosteoblastic mesenchymal cells." Bone. 22. 87-92 (1998)
• [文献書誌] Kawaguchi N.and Noda M.: "Osteoblastic cells regulate migene expression in cultured bone marrow cells." International Journal of Hematology. 67. 275-281 (1998)
• [文献書誌] Li J.and Noda M.: "Smad2 overexpression enhances Smad4 gene expression and suppresses CBFA1 gene expression in osteoblastic osteosarcoma ROS17/2.8 cells and primary rat calvaria cells." Journal of Biological Chemistry. 273. 31009-31015 (1998)
• [文献書誌] Kawauchi T. and Noda M.: "Fibriblast growth factor down-regulates expression of a basic helix-loop-helix type transcription factor,scleraxis in chondrocyte-like cells,TC6." Journal of Cellular Biochemistry. 70. 468-477 (1998)
• [文献書誌] Tamura M.and Noda M.: "Identification of DEMO-1 as a member of helix-loop-helix type transcription factors expressed in osteoblastic cells." Journal of Cellular Biochemistry. 72. 167-176 (1999)
• [文献書誌] Furuya K.and Noda M.: "Effects of GDF7/BMP12 on proliferation and alkaline phosphatase expression in rat osteoblastic osteosarcoma ROS 17/2.8 cells." Journal of Cellular Biochemistry. 72. 177-180 (1999)
• [文献書誌] Yamashita T.and Noda M.: "Elongation of the epiphyseal trabecular bone associated with precocious aging in transgenic mice carrying an insertional mutaiton in Klotho gene locus." J.Endocrinology. 159. 1-8 (1998)
• [文献書誌] Rittling S.and Noda M.: "Mice lacking osteopontin show normal development and bone structure but display altered osteoclast formation in vitro." Journal of Bone and Mineral Research. 13. 1101-1111 (1998)