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1.最も骨形成促進剤として期待されている副甲状腺ホルモン(PTH)の骨芽細胞株におけるSmad3及びbeta-catenin系への影響について検討した。PTH及びSmad3はいずれもbeta-cateninの発現を促進した。PTHのその作用にcAMP系及びカルシウム/プロテインキナーゼC系の両者が関与し、さらにPTHはbeta-cateninが誘導する転写活性も増強した。PTHが誘導したbeta-catenin発現や転写活性増強はいずれもSmad3の不活化により阻害された。これらのシグナルはPTHのアポトーシス阻害作用に関与することが示唆された。2.Smad3の骨形成シグナルとしての役割を明らかにしてきた。マウス未分化間葉系幹細胞株のST-2細胞において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MC3T3-E1細胞で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。3.Erk1/2阻害剤にて処理したSmad3過剰発現骨芽細胞とコントロール細胞で45000遺伝子のDNAマイクロアレイを行ない、骨形成の関連する可能性がある既知あるいは未知の因子を数個選び、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、細胞株での機能を検討している。4.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た。
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