軟骨細胞のアルカリフォスファターゼ遺伝子の発現制御機構の解明

软骨细胞中碱性磷酸酶基因表达控制机制的阐明

• 批准号: 07771655
• 负责人: 中島 和久
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07771655/
• 关键词: 軟骨細胞; 細胞分化; 甲状腺ホルモン; 無血清培養

肥大軟骨細胞はアルカリフォスファターゼ(ALP)を発現する。ALPは3つのアイソザイムが存在して、各種臓器に幅広く存在するために、従来の研究は蛋白化学的な解析が主体であった。そこで本研究では、成長板軟骨細胞のALP遺伝子の発現制御機構を解明するために、ウサギ肋軟骨成長板軟骨細胞の初代無血清培養系を用いて以下の実験を行った。1)4種類の因子を添加した無血清培養系では軟骨細胞は活発に増殖するものの、ALP活性は出現しなかった。この培養系にさらに甲状腺ホルモンを添加すると軟骨細胞は非添加群の50-100倍ものALP活性を発現した。2)無血清培養系に甲状腺ホルモンを添加すると肥大軟骨細胞の指標であるX型コラーゲンが出現し、形態学的にも肥大化した。3)4種類の因子を添加した無血清培養した軟骨細胞はALPase mRNAを発現しなかった。培養系にさらに甲状腺ホルモン和添加すると24時間後にALPase mRNAが出現した。4)グルココルチコイド、1.25(OH)_2VitaminD_3は甲状腺ホルモンのALp活性促進作用を抑制した。これに対してレチノイン酸は甲状腺ホルモンの作用を増強した。4)蛋白質合成阻害剤はALP遺伝子の発現を抑制した。上記の結果は軟骨細胞のALP遺伝子の発現は甲状腺ホルモンによって制御されていること、および、グルココルチコイド、1.25(OH)_2VitaminD_3およびレチノイン酸は甲状腺ホルモンの働きを調節することを示唆している。さらに、甲状腺ホルモンによるALPase遺伝子発現調節には蛋白質合成が仲介していると考えられる。今後、甲状腺ホルモンの肥大化促進作用の分子機構を追求する。

Hypertrophic chondrocytes develop in a variety of ways. ALP has been used for the analysis of protein chemistry. In this study, we investigated the mechanism of ALP gene expression in growth plate chondrocytes and the use of serum-free culture system for primary generation of costal cartilage growth plate chondrocytes. 1)4 In serum-free cultures, the presence of these factors increases the viability and ALP activity of chondrocytes. In this culture, the chondrocytes showed 50-100 fold higher ALP activity than the non-added thyroid cells. 2)Serum-free culture of thyroid cells was added to the index of hypertrophic chondrocytes. X-type chondrocytes appeared and morphologically hypertrophic chondrocytes appeared. 3)4 Chondrocytes expressed ALase mRNA in serum-free culture with the addition of a variety of factors ALase mRNA was found 24 hours after culture and addition of thyroid. 4) 1.25(OH)_2 VitaminD_3 inhibited the activity of ALP in thyroid gland. The effect of thyroid acid on thyroid function is enhanced. 4)Protein synthesis inhibitors inhibit the development of ALP proteins. The above results indicate that the development of ALP gene in chondrocytes is regulated by thyroid hormone, 1.25(OH)_2 VitaminD_3 and 1.25(OH)_2 VitaminD_3. In addition, the thyroid gland regulates the production of ALPase and mediates protein synthesis. In the future, the molecular mechanism of thyroid hypertrophy promotion will be pursued.

项目成果

中島和久 他3名: "骨形成と骨吸収及びそれらの調節因子" 廣川書店, 9 (1995)

中岛和久等 3 人：“骨形成、骨吸收及其调节因素”广川书店，9（1995）