破骨細胞への分化能を有するHL-60細胞の分子薬理学的研究

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HL-60細胞を1,25(OH)2D3(120nM),retinoic acid(RA: 10nM),IFN-γ(1000U/ml)およびTPA(100nM)存在下で3日間培養した。貧食能、非特異的エステラーゼ、NBT還元能および細胞の付着性の観察に基づき、HL-60細胞が1,25(OH)2D3およびIFN-γ処理により単球に、TPA処理によりマクロファージに、RA処理により顆粒球に分化していることを確認した。本実験では、これら分化したHL-60細胞における、破骨細胞の表現形質関連遺伝子の発現動態をRT-PCR法にて評価した。In situ hybridizationによりマウス骨髄細胞由来の破骨細胞様細胞に確認されたGTP-シクロヒドロラーゼ(CH)のmRNAは、未分化HL-60細胞およびRA処理細胞には発現していなかったが、1,25(OH)2D3およびIFN-γ処理細胞に明らかな発現が、TPA処理細胞には僅かな発現が認められた。単球、マクロファージ系細胞の増殖/分化を促進するマクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)の受容体は、TPAおよび1,25(OH)2D3処理細胞において著しい発現を示したが、IFN-γおよびRA処理はこの発現を示さなかった。破骨細胞の機能に重要な役割を果たす酵素Carbonic anhydrase IIの発現は、RAおよびTPA処理細胞には認められず、1,25(OH)2D3およびIFN-γ処理細胞に発現した。接着因子オステオポンチンは1,25(OH)2D3およびRA処理細胞において強く発現したが、IFN-γおよびTPA処理細胞における発現は弱かった。一方、インテグリンの受容体であるαvβ2インテグリンは1,25(OH)2D3およびTPAにより遺伝子発現を示したが、IFN-γおよびPA処理細胞においてαvβ2インテグリンの発現は認められなかった。現在、破骨細胞はGM-CFUから枝分れして分化形成されていると考えられている。本実験でHL-60細胞の単球/マクロファージ系細胞への分化過程において、1,25(OH)2D3、IFN-γおよびTPA等の誘導剤により破骨細胞の表現形質関連遺伝子の発現に著しい相違が認められた。このうち1,25(OH)2D3は本研究に用いた破骨細胞関連遺伝子の全てを発現する細胞へ分化させていることを認めた。