破骨細胞分化因子(ODF)の生理的役割の解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470393
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 宇田川 信之 昭和大学, 歯学部, 講師 (70245801)
• 研究分担者: 新木 敏正 昭和大学, 歯学部, 講師 (90138420) ; 高橋 直之 昭和大学, 歯学部, 助教授 (90119222) ; 須田 立雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (90014034) ; 片桐 岳信 昭和大学, 歯学部, 講師 (80245802)
• キーワード: 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨随間質細胞 / 破骨細胞分化因子 / 破骨細胞形成抑制因子 / マクロファジーコロニー刺激因子 / 活性型ビタミンD / 骨吸収

研究概要

我々は10年来、骨芽細胞の細胞膜上に発現誘導されるODFを破骨細胞前駆細胞が認識することによって、破骨細胞が形成されるという理論を提唱してきた。OCIF結合分子を破骨細胞形成支持活性を有する骨髄間質細胞(ST2細胞)よりクローニングしたところ、その因子はまさに我々が探し求めてきたODFそのものであった。つまり、ODFは骨芽細胞や骨髄間質細胞が発現する膜結合型タンパク質であり、その発現は各種の骨吸収促進因子によって調節される。骨芽細胞が恒常的に産生するM-CSFと骨吸収促進因子の刺激によって骨芽細胞の細胞膜表面に発現誘導されるODFが存在すれば、他の因子の介在なしに破骨細胞が形成されることが示されたのである。
一方、我々は破骨細胞前駆細胞の破骨細胞への分化過程のみならず、単核破骨細胞の融合と延命そして成熟破骨細胞の活性化の過程にも骨芽細胞の存在が重要であり、両者の細胞同士の直接接触が必須であることを報告してきた。今回クローニングされたODFは、これらの破骨細胞分化と機能発現のすべての過程に関与していることが明らかとなった。一方、M-CSF産生が欠如しているop/opマウス由来の骨芽細胞を用いた実験から、破骨細胞の分化過程における必須因子であるM-CSFは成熟破骨細胞の活性化の過程には必ずしも必要でないことが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Tsurukai,T.,et al.: "Role of macrophage colony- stimulating factor and osteoclast differentiation factor in osteoclastogenesis."J.Bone Miner.Metab.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Kobayashi,K.,et al.: "Tumor necrosis factor α stimulates osteoclast differentiation by a mechanism independent of the ODF/RANKL-RANK interaction."J.Exp.Med.. 191. 275-285 (2000)
• [文献書誌] Udagawa,N.,et al.: "Osteoblasts/stromal cells stimulate osteoclast activation through expression of ODF/RANKL but not M-CSF."Bone. 25. 517-523 (1999)
• [文献書誌] Jimi,E.,et al.: "Osteoclast differentiation faCtor(ODF)acts as a multifunctional regulator in murine osteoclast differentiation and function."J.lmmunol.. 163. 434-442 (1999)
• [文献書誌] Kotake,S.,et al.: "lL-17 in synovial fluids from patients with rheumatoid arthritis is a potent stimulator of osteoclastogenesis."J.Clin.Invest.. 103. 1345-1352 (1999)
• [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Modulation of osteoclast differentiation and function by the new members of the TNF receptor and ligand families."Endocr.Rev.. 20. 345-357 (1999)