破骨細胞の分化過程における接着分子の発現調節機構に関する研究

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骨は巧みな適応性を備え、添加と吸収の調和のとれたリモデリングにより、内部構造や形態を変化させ適切な調和を維持する。骨吸収を司る破骨細胞の分化過程に関する研究は活発に行なわれている分野であるが、未知の部分が多い。本研究は破骨細胞の分化過程と接着分子の発現と消退を詳細に検討することにより、どのような分子がどの形成stepでcriticalな役割を果しているのかを明かにし、さらにそのstepを制御する因子を同定することを目的とする。本年度の研究において明かになったことを以下に示す。1.細胞膜表面に発現する接着分子であるインテグリンα_vβ_3が活性型ビタミンD_3やレチノイン酸などのステロイドホルモンにより発現調節された。しかしながら、破骨細胞前駆細胞におけるVNRの発現が必ずしも骨吸収活性と対応しないことにより、破骨細胞の成熟過程においてVNRの発現が必要条件ではあるが十分条件でないことが明かとなった。2.骨芽細胞と骨髄細胞をco-cultureすると相互作用によって産生された液性因子により細胞増殖が認めらた。増殖した細胞の細胞膜表面に発現している抗原をFACSで解析するとα_Mβ_1(Mac-1)とα_Lβ_1(LFA-1)がクローナルに発現していた。3.末梢血単球をFicoll-Isopaque比重遠心法により採取すると、多核細胞が形成された。この細胞はTRAP陽性でα_Mβ_1陽性であった。同様にして採取した末梢血単球を象牙質切片上に培養すると象牙質に接着して多核化した。4.末梢血単球と歯根膜細胞をco-cultureすると相互作用によって産生された液生因子により、多核細胞の成が抑制された。本実験で明かとなったMac-1およびLFA-1は、細胞-細胞間接着に関与しており、これらのインテグリンを発現した破骨細胞の前駆細胞は骨芽細胞系もしくは単球系ストローマ細胞との相互作用に働いている可能性がある。