破骨細胞の融合機構とその生理的意義の解明

破骨细胞融合机制及其生理意义的阐明

• 批准号: 11877326
• 负责人: 高橋 直之
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11877326/
• 关键词: 破骨細胞; 骨芽細胞; 破骨細胞活性化因子; ODF; RANK; OPG; M-CSF; IL-1

破骨細胞がどのような機序で多核化するのか、また多核化の生理的意義は何なのか、等破骨細胞の多核化減少には多くの不明な点がある。我々が開発した共存培養系を用いて、破骨細胞の融合過程を解析し、以下のことを明らかにした。(1)高い純度の単核破骨細胞を集める方法を確立した。この単核破骨細胞をプレートに播くと、12時間以内にアポトーシスで死滅した。(2)骨芽細胞は、単核破骨細胞の分化だけでなく、その延命と融合を促進した。(3)M-CSFは、単核破骨細胞の延命を促進し、更にその融合を促した。(4)M-CSF欠損症であるop/opマウスの骨芽細胞も、正常骨芽細胞と同様に、破骨細胞の延命と誘導を促進した。(5)骨芽細胞が促進する破骨細胞の融合は、ODFのデコイレセプターであるOPGにより特異的に抑制された。(6)ODFとIL-1は破骨細胞の延命と融合を促進した。ODFの効果はOPGにより、IL-1の効果はIL-1レセプターアンタゴニストによって、それぞれ特異的に抑制された。(7)ODFとIL-1が促進する破骨細胞の融合に、NF-kBの活性化が必要であることが示された。(8)M-CSFにより誘導された多核破骨細胞は、象牙質切片上で吸収窩を作ることはできなかった。-方、ODFとIL-1で誘導した多核細胞は、象牙質切片上で吸収窩を形成した。IL-1レセプターとODFレセプターは、共にTRAF6をシグナル伝達因子として利用するため、TRAF6が共通のシグナル伝達因子であることが予想された。また、多核細胞の核数と吸収面積の関連も解析したが、核数と吸収窩面積には共通の法則があるとい結果は得られなかった。以上の結果を基に、破骨細胞の融合の分子機構と生理的意義の解明を更に進めている。

The mechanism of multinucleation in osteoclasts is unknown, and the physiological significance of multinucleation is unknown. The development and application of co-culture system, analysis of fusion process of osteoclasts, and the following are the key issues. (1)The method of collecting high-purity nuclear osteoclasts was established. The nuclear osteoclasts were killed within 12 hours. (2)The differentiation and fusion of bone bud cells and osteoclasts are promoted. (3)M-CSF promotes the survival and fusion of osteoclasts. (4)M-CSF deficiency can promote the induction of osteoclast and osteoblast. (5)Osteoclast fusion is promoted by osteoblasts, and is specifically inhibited by OPG. (6)ODF and IL-1 promote osteoclast survival and fusion. The effect of ODF on OPG and IL-1 is similar to that of IL-1. (7)ODF and IL-1 promote osteoclast fusion and NF-kB activation. (8)M-CSF induced polynuclear osteoclasts, dentin sections, absorption pits, and- ODF and IL-1 induce the formation of vacuoles in multinucleated cells and dentin slices. IL-1 and ODF are common to TRAF6, but they are not. The relationship between the number of nuclei and the area of absorption in multinucleated cells was analyzed. The above results are based on the understanding of the molecular mechanism and physiological significance of osteoclast fusion.

项目成果

Jimi, E.et al.: "Interleukin 1 induces multinucleation and bone-resorbing activity of osteoclasts in the absence of osteoblasts/stromal cells." Exp.Cell Res.247. 84-93 (1999)

Jimi, E.等人：“在没有成骨细胞/基质细胞的情况下，白细胞介素 1 会诱导破骨细胞的多核和骨吸收活性。”

Kotake, S., et al.: "IL-17 in synovial fluids from patients with rheumatoid arthritis is a potent stimulator of osteoclastogenesis."J. Clin. Invest.. 103. 1345-1352 (1999)

Kotake, S. 等人：“类风湿性关节炎患者滑液中的 IL-17 是破骨细胞生成的有效刺激剂。”