研究課題
以前から、骨形成を促進する目的で患者の血小板を骨再生部位に用いられてきた。この骨形成メカニズム等は明らかではないが、我々は血小板およびその前駆細胞である巨核球が、何らかの骨形成促進因子を産生すると考えた。培養細胞を用いて活性を検討した結果、ヒト巨核球の培養上清と抽出液に骨形成促進効果は認められなかった。しかし、骨形成促進因子であるBMP(Bone Morphogenetic Protein)存在下で活性を検討したところ、BMPの活性を促進するような活性の存在が確認された。そこで、ヒト巨核球が産生するBMP活性促進因子を単離・同定するために、ヒト巨核球を大量に培養し、BMPの骨芽細胞分化誘導活性を指標に活性成分をカラムワークにより精製している。予備的な検討の結果によると、本活性成分は比較的低分子量を示すと共に、トリプシンに抵抗性を示した。現在、本因子の一次構造を決定するために、さらに大量の巨核球を培養し、解析用の最終精製品を調整している。同時に、我々はヘパリンのような硫酸化多糖がBMP活性を強力に促進することを見いだした。このヘパリンによるBMP促進活性は、マウスを用いたin vivoの骨形成実験でも確認された。ヘパリンの作用メカニズムとして、主に分解によると考えられるBMPの急激な消失を抑制し、BMPの半減期を約20倍に延長することが重要と考えられた。ヘパリンのようにBMP活性の促進作用を持つ生理活性物質が明なとなれば、生理的な骨形成調節機構が解明されるばかりでなく、骨形成を促す医薬品の開発も期待できることが明らかとなった。
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