破骨細胞を調節するシグナル伝達系と骨・歯周疾患における骨破壊機序の解明

阐明调节破骨细胞的信号转导系统以及骨和牙周疾病中的骨破坏机制

• 批准号: 12137209
• 负责人: 高橋 直之
• 金额: $ 27.9万
• 依托单位: Matsumoto Dental University (2001-2004)Showa University (2000)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12137209/
• 关键词: 破骨細胞; 骨髄マクロファージ; PGE_2; ヒトCD14陽性細胞; TAK1; 破骨細胞形成抑制因子; RAW264細胞; リポ多糖; IL-1; MyD88; ムラミルジペプチド; Nod2; 骨粗鬆症治療薬; マクロファージ; ビスフォスフォネート; 骨形成; 骨吸収; RANKL; p38MAPK; 骨芽細胞; 炎症性サイトカイン; p38MAPキナーゼ; BMP; Smad; SaOS-4; 3細胞; カルシウム; PKC; M-CSF

破骨細胞の分化と機能を調節するシグナル伝達系の解析を目指してきた。PGE_2は、骨芽細胞の破骨細胞分化因子(RANKL)を誘導することは広く知られているが,破骨細胞前駆細胞に対しても強力に作用する。今回我々は,マウスとヒト破骨細胞形成におけるPGE_2の作用を解析し、以下の結果を得た。(1)PGE_2は、RANKL駕誘導するマウス骨髄マクロファージとマクロファージ細胞株RAW264細胞の破骨細胞への分化を促進した。PGE_2による促進効果は、cAMP-PKAの活性化により誘導された。(2)TGF-β activated kinase 1(TAK1)が、PKAがリン酸化するモチーフ(RRXS)を有することを見出した。TAK1はPGE_2刺激でリン酸化され、H89はそのリン酸化を抑制した。(3)412番目のSerをA1aに置換したS412A-TAK1を発現させたRAW264細胞では、PGE_2の促進作用が消失した。(4)PGE_2は、RANKLおよびM-CSFが誘導するヒトCD14陽性細胞から破骨細胞への分化を強力に抑制した。H89はPGE_2による抑制作用を解除した。(5)CD14陽性細胞はPGE_2に反応して、強力な破骨細胞形成抑制因子を産生した。この抑制因子は、マウス破骨細胞形成も強力に抑制した。(6)CD14陽性細胞が産生する破骨細胞形成抑制因子は,破骨細胞形成を抑制することが知られている既知のサイトカイン(GM-CSF,IL-4,INF-γ)ではなく、新規のサイトカインである可能性が示された。以上の知見より、マウスとヒトの破骨細胞形成に対して、PGE_2は異なる作用を有することが明らかにされた。また、ヒト破骨細胞前駆細胞はPGE_2に反応して、破骨細胞形成を抑制する新規のサイトカインを産生することが示された。

Analysis of the differentiation and function of osteoclasts and the regulation of osteoclasts. PGE_2, the osteoclast differentiation factor (RANKL) of bone bud cells, induces the induction of osteoblasts, and exerts strong effects on the pre-osteoclast cells. This time I analyzed the role of PGE_2 in osteoclast formation and obtained the following results. (1) PGE_2 and RANKL induce and promote the differentiation and differentiation of osteoclasts in the RAW264 cell line. PGE_2 has a stimulating effect, and cAMP-PKA activates and induces it. (2) TGF-β activated kinase 1 (TAK1), PKA がリン acidification するモチーフ (RRXS) することを见出した. TAK1 and PGE_2 stimulate the acidification of the acid, and H89 inhibits the acidification of the drug. (3) Substitution of Ser A1a in Section 412 did not cause S412A-TAK1 to appear in RAW264 cells, and the promoting effect of PGE_2 disappeared. (4) PGE_2, RANKL and M-CSF can induce and strongly inhibit the differentiation of CD14-positive cells and osteoclasts. The inhibitory effect of H89PGE_2 has been eliminated. (5) CD14-positive cells react with PGE_2 and produce strong osteoclast formation inhibitory factor. It is an inhibitory factor that strongly inhibits the formation of osteoclasts. (6) CD14-positive cells do not produce osteoclast formation inhibitory factor, and osteoclast formation is inhibited by the factor that is known.サイトカイン (GM-CSF, IL-4, INF-γ) ではなく, new regulation のサイトカインである possibility is shown された. The above-mentioned knowledge shows that osteoclast formation and PGE2 are different and the action of osteoclasts is clear.また, ヒトPre-osteoblast cell はPGE_2 にreaction 応して, osteoclast formation をinhibition する新码のサイトカインをproduced することが Show された.

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）。

Nakagawa H et al.: "Novel anti-resorptive reagents, destruxins reversibly block poralization of osteoclasts"Bone. (in press). (2003)

Nakakawa H 等人：“新型抗吸收试剂，destruxins 可逆地阻止破骨细胞的多孔化”Bone。

Udagawa N et al.: "The molecular mechanism of osteoclastogenesis in rheumatoid arthritis"Arthritis Res. 4. 281-289 (2002)

宇田川 N 等：“类风湿性关节炎破骨细胞生成的分子机制”Arthritis Res。

Takami M et al.: "Intracellular calcium and protein kinase C mediate expression of receptor activator of NF-κB ligand (RANKL) and osteoprotegerin in osteoblasts."Endocrinology. 141. 4711-4719 (2000)

Takami M 等人：“细胞内钙和蛋白激酶 C 介导成骨细胞中 NF-κB 配体 (RANKL) 和骨保护素受体激活剂的表达。”141. 4711-4719 (2000)。

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.