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2004 年度 実績報告書

破骨細胞によるビスフォスホネートの特異的取り込み機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16659577
研究機関松本歯科大学

研究代表者

宮沢 裕夫  松本歯科大学, 大学院・歯学独立研究科, 教授 (90147637)

研究分担者 中村 美どり  松本歯科大学, 歯学部, 助手 (90278177)
奥村 茂樹  松本歯科大学, 歯学部, 助手 (80350825)
溝口 利英  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (90329475)
中道 裕子  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (20350829)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
キーワード破骨細胞 / 骨吸収 / ビスフォスフォネート / バフィロマイシン / カルシトニン / アクチンリンング / 吸収窩 / プロトンポンプ
研究概要

破骨細胞によるビスフォスフォネートの取り込みには,破骨細胞において酸の分泌に特異的に関与する液胞型プロトンポンプ(V-ATPase : Vacuolar-type H^+-ATPase)活性が関与している可能性を示す実験結果を得た.マウスの共存培養系で形成された破骨細胞を象牙質切片上に播き,アクチンリング形成と吸収窩形成に対するビスフォスフォネート(リセドロネート)の作用を検討した.破骨細胞をビスフォスフォネートあるいはカルシトニンで処理すると,18時間以内に破骨細胞のアクチンリングは破壊され,吸収窩形成は阻害された.また,V-ATPaseの特異的阻害剤であるバフィロマイシンを破骨細胞に処理することによっても,吸収窩形成は強力に阻害されたが,アクチンリングは破壊されなかった.そこで,破骨細胞に対してビスフォスフォネートをV-ATPaseの阻害剤と同時に処理した.その結果,V-ATPase阻害剤の存在下ではビスフォスフォネートはアクチンリングを破壊しなかった.このとき,カルシトニンはV-ATPase阻害剤の有無に関らず,アクチンリングを破壊した.一方,プロテアーゼ阻害剤であるE64は破骨細胞のアクチンリングの形成に影響を与えないが,ビスフォスフォネートはE64の存在下においては,破骨細胞のアクチンリングを完全に破壊した.以上のように,ビスフォスフォネートによるアクチンリングの破壊は,V-ATPase阻害剤によって防御された.この知見は,ビスフォスフォネートは酸を分泌する破骨細胞に特異的に取り込まれ,細胞骨格を破壊することを示している.破骨細胞の波状縁直下の酸性条件は,極性型(水溶性)のビスフォスフォネートを非極性型に変換させ,脂溶性ビスフォスフォネートとして破骨細胞に容易に取り込まれるようにさせるものと考えられる.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Prostaglandin E_2 receptors EP2 and EP4 are down-regulated during differentiation of mouse osteoclasts from their precursors.2005

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem (in press)

  • [雑誌論文] MyD88 is an essential molecule in osteoclastogenesis induced by lipopolysaccharide, diacyl lipopeptide and IL-1α, and MyD88 knockout mice exhibit a low turnover osteoporotic phenotype.2005

    • 著者名/発表者名
      Sato N et al.
    • 雑誌名

      J Exp Med 200・5

      ページ: 601-611

  • [雑誌論文] Suppression of osteoprotegerin expression by PGE_2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation1.2004

    • 著者名/発表者名
      Suda K et al.
    • 雑誌名

      J Immunol 172・4

      ページ: 2504-2510

  • [雑誌論文] Destruxins, cyclodepsipeptides, block the formation of actin rings and prominent clear zones and ruffled borders in osteoclasts.2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, H et al.
    • 雑誌名

      Bone 33・1

      ページ: 443-455

  • [雑誌論文] Quercetin suppresses bone resorption by inhibiting the differentiation and activation of osteoclasts.2004

    • 著者名/発表者名
      Woo, J-T et al.
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull 27・4

      ページ: 504-509

  • [雑誌論文] 骨吸収と骨形成の共役機構2004

    • 著者名/発表者名
      中村美どり 他
    • 雑誌名

      腎と骨代謝 17・2

      ページ: 107-115

  • [図書] Arthritis Research : Methods and Protocols2005

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N et al.
    • 出版者
      Humana Press, Totowa, New Jersey (in press)

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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