破骨細胞分化阻止因子(ODIF)のクローニングと生理的役割の解析

破骨细胞分化抑制因子（ODIF）的克隆及其生理作用分析

• 批准号: 15659445
• 负责人: 高橋 直之
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Matsumoto Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659445/
• 关键词: 破骨細胞; 破骨細胞分化阻止因子ODIF; OPG欠損マウス; BMP; 可溶性RANKL; 異所性骨化; F4; 80陽性マクロファージ; 石灰化硬組織; 破骨細胞分化阻止因子(ODIF); OPG; RANKL; 骨芽細胞; 異所性骨形成; マクロファージ; 活性型ビタミンD_3

未知の因子"破骨細胞分化阻止因子ODIF"が、破骨細胞の出現部位を決定するという仮説を証明しようと以下の実験を行りた。OPG欠損マウスでは骨吸収と骨形成が共に亢進し、血中の可溶性RANKL値が著しく高値を示す。そこで、OPG欠損マウスにBMPを移植し、異所性骨化に伴う破骨細胞形成を詳細に解析し、以下の結果を得た。(1)移植一週目の移植片にTRAP陽性の破骨細胞様多核細胞が多数出現した。このTRAP陽性細胞の出現は、石灰化に先立つもので、OPG欠損マウスにおいてとりわけ多かった。TRAP陽性細胞はALP陽性細胞に近接した部位にのみ認められた。(2)血中RANKL値が高値を示すOPG欠損マウスにおいても、BMPを含まないペレットでは破骨細胞を誘導できなかった。しかし、BMPを含まないペレットにも破骨細胞前駆細胞であるF4/80陽性マクロファージは多数出現した。(3)OPG-FcをBMPペレットに添加するとF4/80陽性マクロファージの出現には影響を与えなかったが、破骨細胞の分化は完全に阻害された。(4)BMPを含むペレット周囲の細胞にRANKLの発現が認められた。(5)電子顕微鏡所見より、骨芽細胞様細胞は突起を伸ばし、破骨細胞前駆細胞を取り囲み分化を促している様子が示された。以上の結果より、BMPが誘導する異所性骨組織における破骨細胞誘導は、骨組織の石灰化に先立って起こった。破骨細胞形成には石灰化硬組織が必要ではなく、BMPにより誘導された骨芽細胞が破骨細胞形成を支持する可能性が示された。また、ODIFの発現が低下して破骨細胞が誘導されるというよりも、局所で発現するRANKLが破骨細胞の発現部位を決める可能性が示された。

The unknown factor "osteoclast differentiation inhibitor factor ODIF" determines the location of osteoclasts. OPG deficiency, bone resorption, bone formation, soluble RANKL levels in the blood Therefore, we analyzed in detail the defects of OPG and BMP transplantation, and the formation of osteoclasts associated with heterotopic ossification. The following results were obtained. (1)TRAP-positive osteoclasts and multinucleated cells were found in most of the grafts at the week of transplantation. TRAP-positive cells appeared in the first place, calcified, OPG deficient, and more. TRAP-positive cells and ALP-positive cells are closely related to each other. (2)The high value of RANKL in blood indicates that OPG is deficient in osteoclast induction. Most of the osteoclast precursor cells were positive for F4/80. (3)OPG-Fc is added to BMP to inhibit osteoclast differentiation completely. (4)BMP contains the expression of RANKL in the cells of the host cell. (5)The electron microscope showed that the cells in the osteoblast cell process and osteoclast cell differentiation process were promoted. The above results indicate that BMP can induce osteoclast induction and calcification of bone tissue. Osteoclast formation is necessary for calcified hard tissues, and BMP induction is possible to support osteoclast formation. The possibility that RANKL could determine the site of osteoclast development due to decreased ODIF development was demonstrated.

项目成果

Suda K.et al.: "Suppression of osteoprotegerin expression by prostaglandin E_2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation."Journal of Immunology. 172・4. 2504-2510 (2004)

Suda K.等人：“前列腺素E_2对骨保护素表达的抑制对于LPS诱导的破骨细胞形成至关重要。”免疫学杂志172·4（2004）。

Li X.et al.: "p38 MAPK is crucially involved in osteoclast differentiation but not in cytokine production, phagocytosis or dendritic cell differentiation of bone marrow macrophages."Endocrinology. 144・11. 4999-5005 (2003)

Li X. 等人：“p38 MAPK 与破骨细胞分化密切相关，但与骨髓巨噬细胞的细胞因子产生、吞噬作用或树突状细胞分化无关。” 144・11 (2003)。

Experimental spinal fusion with recombinant human bone morphogenetic Protein-2 delivered by a synthetic polymer and beta-tricalcium phosphate in a rabbit model.

在兔模型中使用合成聚合物和 β-磷酸三钙传递的重组人骨形态发生蛋白 2 进行实验性脊柱融合。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Spine 30
• 作者: Namikawa T;Terai H;Suzuki E;Nakamura H;Takaoka K.
• 通讯作者: Takaoka K.

Itoh K.et al.: "LPS promotes the survival of osteoclasts via toll-like receptor 4, but cytokine production of osteoclasts in response to LPS is different from that of macrophages."Journal of Immunology. 170・7. 3688-3695 (2003)

Itoh K.等人：“LPS通过Toll样受体4促进破骨细胞的存活，但破骨细胞响应LPS的细胞因子产生与巨噬细胞不同。”免疫学杂志170・7。 2003）

Dolomite supplementation improves bone metabolism through modulation of calcium-regulating hormone secretion in ovariectomized rats.

白云石补充剂通过调节卵巢切除大鼠的钙调节激素分泌来改善骨代谢。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J Bone Miner Metab (in press)
• 作者: Mizoguchi T et al.