破骨細胞分化制御因子の統合的解析-RANK/NFkBとc-fosとの相互作用-

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12770060
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 井上 大輔 徳島大学, 医学部, 助手 (60314853)
• Keywords: 破骨細胞 / AP-1 / NF-kB / 転写因子 / 細胞分化

Research Abstract

1.ヒト前骨髄球性白血病細胞株であるHL-60を活性型ビタミンDおよびTPAで刺激することにより破骨細胞/マクロファージ系への分化を誘導すると、RANK mRNAの発現が著明に誘導された。
2.上記のRANK発現誘導は機能的なRANKタンパクの細胞膜への発現を伴うことがMBP-RANKLを用いたin vitro結合アッセイにより確認された。
3.この分化誘導刺激の際、gel shift assayでみたAP-1結合能の活性化がRANKの発現にやや先立って起こった。
4.上記のAP-1の活性化はc-fosの発現そのものの上昇をも伴っていた。
5.上記の如くRANKの発現を誘導したHL-60細胞をRANKLで刺激すると、AP-1およびNF-kB活性が上昇することがgel shift assayにより確認された。
6.分化誘導によりRANKを発現したHL60-細胞をRANKLで刺激するとRANK自身の発現がmRNAおよびタンパクレベルで増加した。
7.c-fos遺伝子ノックアウトマウスの脾細胞をM-CSF存在下で培養すると、RANK陽性の破骨細胞前駆細胞が得られた。これをRANKLで刺激すると程度は弱いものの、AP-1、NF-kBの活性化が認められた。
以上の検討により、c-fosはRANKの発現そのものやRANKによるAP-1,NF-kBの活性化には必須でないことが明らかとなった。また、RANKLがRANK自身の発現を誘導するpositive feedbackにより破骨細胞分化が進行していく可能性が示された。RANKLの直接の標的遺伝子は他には知られておらず、RANKプロモーターはRANKLシグナルおよびこれにおけるc-fosの特異性を解析する有力なtoolとなり得るものと考えられた。

Research Products

• [Publications] Saika M et al.: "17-beta estrodiol stimulates expression of osteoprotegerin(OPG)by a mouse stromal cell line, ST-2, via estrogen receptor alpha"Endocrinology. 142・6. 2205-2212 (2001)
• [Publications] 井上 大輔 他: "RANKによる破骨細胞機能の調節"現代医療. 32・7. 161-167 (2000)
• [Publications] Okazaki R, et al.: "Estrogen promotes early osteoblast differentiation and inhibits adipocyte differentiation in mouse bone marrow stromal cell lines that express estrogen receptor alpha or beta"Endocrinology. (発表予定). (2002)
• [Publications] 井上 大輔: "骨吸収系における研究の進歩"日本臨床. (発表予定). (2002)