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骨芽細胞・軟骨細胞の分化と化学走性においてRunx2とphosphatidylinositol 3-kinase(PI3K)-Aktシグナルにクロストークがあるか検討した。Runx2とPI3K-Aktシグナルは、C3H10T1/2の骨芽細胞への分化およびMC3T3-E1の骨芽細胞分化を促進した。さらにATDC5の軟骨細胞への分化およびその後の成熟を促進した。また、両者ともに、これらの細胞の化学走性を促進した。Runx2はP85、P110β、Aktの蛋白量を増加させ、PI3K-Aktシグナルは、Runx2のDNA結合能および転写活性化能を増強させた。また、Runx2のDNA結合能および転写活性化能は、ドミナントネガティブ型(dn)Aktによって抑制された。すなわち、Runx2とPI3K-Aktシグナルはクロストークしながら、骨芽細胞・軟骨細胞の分化と化学走性を促進していた。しかし、AktはRunx2のリン酸化には影響を与えなかった。したがって、AktはRunx2と転写複合体を構成する蛋白のリン酸化を調節することにより、Runx2の機能を調整すると考えられた。さらにスタチンは、Rac-Aktシグナルを抑制することにより骨芽細胞の化学走性を抑制した。
デキサメサゾン(DEX)は、ATDC5の軟骨細胞への分化の初期課程である細胞凝集を抑制した。一方、Runx2及びAktはATDC5の細胞凝集を促進、dn-Runx2とdn-Aktはその凝集を抑制した。DEXは、Aktのリン酸化とPI3K構成蛋白p85とp110の蛋白量を低下させた。さらにRunx2のDNA結合能および転写活性化能を抑制した。したがって、DEXは、Aktのリン酸化抑制-Runx2のDNA結合能・転写活性化能の抑制-p85とp110の蛋白量の低下といったカスケードにより、ATDC5の凝集を抑制すると考えられた。
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