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1.私共はSmad3の骨形成シグナルとしての役割を明らかにしてきた。Smad3の分化段階の異なる骨芽細胞へ及ぼす影響を検討するためにマウス未分化間葉系幹細胞株のST-2細胞の骨芽細胞への分化へのSmad3の影響を検討した。Smad3はBone morphogenetic protein-2が誘導する骨芽細胞への分化を阻害した。一方マウス骨芽細胞株のMC3T3-E1細胞を用いてSmad3の培養期間を変えたそれぞれの分化段階の遺伝子に及ぼす影響を検討した。Smad3のアルカリフォスファターゼや1型コラーゲンの発現促進作用は分化が進むと低下傾向であったが、Runx2やオステオカルシンへの作用は石灰化期では抑制から促進に転じた。種々の石灰化調節因子にも影響を及ぼした。
2.Smad3の作用を骨形成的に傾くようにErk1/2阻害剤にて処理した細胞とコントロール細胞でDNAマイクロアレイを行ない、発現が大きく変化し、もともと充分な発現量のあるいくつかの既知の因子と未知の因子を選んだ。現在その意義を解析中である。未知の因子については発現ベクターを作製し、細胞株に発現している。
3.Smadに対して抑制シグナルとなるSmad7の過剰発現株をMC3T3-E1細胞を用いて作った。Smad7は骨芽細胞の増殖、分化、骨基質蛋白産生、石灰化すべて抑制した。また副甲状腺ホルモンはSmad7の発現を誘導し、Smad7はホルモンの骨芽細胞を抑制的に作用するシグナルの標的になっている可能性が示唆され、さらに検討を進めている。
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