物理的刺激が骨芽細胞と破骨細胞に及ぼす影響-情報伝達に関する分子生物学的検討-

物理刺激对成骨细胞和破骨细胞的影响 - 信息传递的分子生物学研究 -

• 批准号: 08771966
• 负责人: 小牧 憲明
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08771966/
• 关键词: 遠心力負荷; パルス電磁場刺激; ヒト由来骨芽細胞様細胞; 細胞内情報伝達経路; Prostaglandin; 破骨細胞; 石灰化能; 骨吸収能

1)骨芽細胞ならびに破骨細胞の分離・培養:骨芽細胞はヒト正常皮質骨より初代培養法にて採取した。破骨細胞は、1,25(OH)_2D_3を添加してマウス由来骨髄細胞を培養し、形成させた。2)力学的刺激ならびに電気的刺激の負荷:力学的刺激として、500から1500回転の遠心力を12時間ごとに20分間、また、電気的刺激として、パルス電磁場発生装置を用いて、0から7ガウスのパルス電磁場刺激を連続的に負荷した。3)細胞内情報伝達経路の検討:各種細胞内情報伝達経路の特異的阻害剤を添加し、物理的刺激に対する反応性の変化を検討した。4)分子生物学的検討;各種条件下で培養を行った細胞のmRNAを抽出し、ノーザンブロッティング法による解析を行い、各種細胞内情報伝達物質のmRNAを検索した。5)物理的刺激が骨芽細胞・破骨細胞に及ぼす影響の評価・骨芽細胞の評価:ALPase活性、BGP産生能を測定し、分化過程を評価した。さらにVon Kossa染色を施し、画像解析装置を用いて石灰化量を定量化した。・破骨細胞の評価:TRACP染色を行いその形成数を測定し形成能を評価した。さらに破骨細胞をdentine slice上で培養してその吸収窩を染色し、画像解析装置を用いて吸収面積を定量化した。6)結果ならびに考察:遠心力負荷により、骨芽細胞のALPase活性、BGP産生能は負荷量依存的に上昇したが、石灰化能の顕著な変化は認められなかった。また、破骨細胞形成能と吸収能にも変化は認められなかった。パルス電磁場刺激により、骨芽細胞のALPase活性は刺激強度依存的に上昇したが、BGP産生能は抑制された。骨芽細胞の石灰化能ならびに破骨細胞の形成能と吸収能は、わずかに上昇する傾向が認められた。細胞内情報伝達経路の検討のため、骨芽細胞培養系にindomethacinを添加すると、添加濃度依存的に物理的刺激に対する反応性は減少した。また、Calphostin Cを添加してもその反応性の変化は認められなかった。以上の結果から、物理的刺激は、骨芽細胞の分化を促進すること、この反応にprostaglandin産生が関与しており、protein kinase Cは関与していないことが示唆された。ノーザンブロッティング法による解析の結果、prostaglandin産生に関与するmRNAのわずかな増加が認められた。破骨細胞培養系に顕著な変化は認められなかったが、prostaglandin産生が関与していたことから、骨芽細胞を介して刺激に応答している可能性が示唆された。また、両刺激により骨芽細胞が異る反応性を示したことから、反応経路が異る可能性も示唆された。今後、両刺激に対する反応経路の違いや、細胞内情報伝達物質についてさらに詳細な検討を加えて行く予定である。

1) Bone bud cells ならびに osteoclast <s:1> isolation and culture: bone bud cells ヒト ヒト normal cortical bone よ primary culture method にて take the た た. Osteoclasts て, 1,25(OH)_2D_3を add て て ウス to obtain bone marrow cells を for culture て and formation させた. 2) mechanical stimulation な ら び に electric stimulation of 気 の load: mechanical stimulation と し て, 500 か ら 1500 back to the planning の far heart を 12 time ご と に between 20 points, ま た, electrical stimulation of 気 と し て, パ ル ス electromagnetic field 発 を raw device with い て, 0 か ら 7 ガ ウ ス の パ ル ス electromagnetic field stimulation を even 続 に load し た. Intelligence 伝 up to 3) cell 経 road の 検 for: all kinds of information in the cell 伝 da 経 road の specific resistance against tonic を add し, physical stimulus に す seaborne る anti 応 sex の variations change を beg し 検 た. 4) 検 discussion in molecular biology; で under the condition of various training line を っ た cells の mRNA を spare し, ノ ー ザ ン ブ ロ ッ テ ィ ン グ method に よ る parsing line を い, all kinds of intelligence 伝 of substances in the cell の mRNA を 検 cable し た. 5) physical stimulation が bone bud cells, osteoclasts に and ぼ す の appraisal of 価 bone の review 価 bud cells: ALPase activity and BGP can produce を measure し を, differentiation process review 価 し た. Youdaoplaceholder0 Von Kossa staining を application of た, image analysis device を quantification of た て callization amount を た. · Osteoclast <s:1> evaluation 価:TRACP staining を for <s:1> そ <s:1> formation number を determination of <s:1> formation can を evaluate 価 た た. さ ら に osteoclast を dentine nurturing で slice し て そ の を dyeing し 収 nest, portrait を parsing device with い て 収 absorption area を quantitative し た. 6) results な ら び に investigation: far heart load に よ り bud cells, bone の ALPase activity and BGP can produce は load dependent に rising し た が, lime can の 顕 the な variations change は recognize め ら れ な か っ た. Youdaoplaceholder0, osteoclast formation can と resorption can に また transformation められな recognition められな った. パ ル ス electromagnetic field stimulation に よ り bud cells, bone の ALPase activity は stimulus intensity dependent に rising し た が, BGP can suppress さ は れ た. The callization ability of osteoblast <s:1> ならびに the formation ability of osteoclast <e:1> と the resorption ability and わず に に the upward する tendency が recognition められた. Intracellular intelligence 伝 da の 経 road beg の 検 た め, bone bud cell culture system に indomethacin を add す る と, add concentration dependent に physical stimulation に す seaborne る anti 応 sex は reduce し た. Youdaoplaceholder0, Calphostin Cを add <s:1> て そ そ <s:1> anti応 <s:1> transformation <s:1> recognize められな そ った った. の above results か ら, physical stimulation は, bone bud cells の を promote す る こ と, こ の anti 応 に prostaglandin produced が masato and し て お り, protein kinase C は masato and し て い な い こ と が in stopping さ れ た. ノ ー ザ ン ブ ロ ッ テ ィ ン グ method に よ る parsing の results and prostaglandin に masato and す る mRNA の わ ず か な raised plus が recognize め ら れ た. Broken bone cell culture system に 顕 the な variations change は recognize め ら れ な か っ た が and prostaglandin が masato and し て い た こ と か ら bud cells, bone を interface し て stimulus に 応 answer し て い が る possibility in stopping さ れ た. ま た, struck stimulation に よ り bone が different る bud cells against 応 sex を shown し た こ と か ら, anti 応 が different possibilities る も 経 road in stopping さ れ た. In the future, that struck stimulation に す seaborne る anti 応 経 road の violations い や, intracellular intelligence 伝 material に つ い て さ ら に detailed な を 検 please add え て line く designated で あ る.