軟骨細胞の増殖・分化と骨形成におけるビタミンDの作用機作

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1.ビタミンD欠乏のウシ胎仔血清添加培地で培養した対数増殖期のウサギ肋軟骨成長軟骨細胞に1×【10^9】Mの1α,25【(OH)_2】【D_3】を添加すると、DNA合成及び細胞増殖が促進されることを明らかにした。また、静止軟骨細胞に同濃度の1α,25【(OH)_2】【D_3】を添加すると、増殖促進効果はみられたものの成長軟骨細胞に対する効果と比べ軽度であった。一方、【10^(-9)】〜【10^(-7)】Mの24,25【(OH)_2】【D_3】を成長軟骨細胞及び静止軟骨細胞に添加してもDNA合成には影響がみられなかった。2.ビタミンD欠乏状態で9日間培養した成長軟骨細胞の細胞間基質はトルイジンブルー染色により著しいメタクロマジアを示したが、【10^(-9)】Mの1α,25【(OH)_2】【D_3】の存在下で培養すると軽度のメタクロマジアしかみられなかった。一方、24,25【(OH)_2】【D_3】はこの条件下ではメタクロマジアにほとんど影響を与えなかった。これらの事実は1α,25【(OH)_2】【D_3】が軟骨細胞の分化機能の1指標であるグリコサミノグリカン(GAG)合成を特異的に阻害することを示唆しているが、この点を確認する為、〔【^(35)S】〕硫酸の取り込みを指標として検討したところ、【10^(-9)】Mの1α,25【(OH)_2】【D_3】は成長軟骨細胞のGAG合成を著しく阻害した。一方、静止軟骨細胞のGAG合成はわずかにしか阻害しなかった。また、24,25【(OH)_2】【D_3】はこれらの細胞のGAG合成には影響を与えなかった。3.コンフルエントの状態の成長軟骨細胞に1α,25【(OH)_2】【D_3】あるいは24,25【(OH)_2】【D_3】を添加してもDNA合成に影響がみられなかった。4.コンフルエントの状態の成長軟骨細胞のGAG合成に対するビタミンDの影響を検討したところ、1α,25【(OH)_2】【D_3】は全く影響を与えなかったが、【10^(-7)】Mの24,25【(OH)_2】【D_3】は著しくGAG合成を促進した。以上の事実より1α,25【(OH)_2】【D_3】は十分に分化していない軟骨細胞の増殖を促進すると共にその分化機能発現をさらに促進することが明らかとなった。