骨芽細胞及びリンパ球の分化を促進する破骨細胞由来新規サイトカインの同定

鉴定促进成骨细胞和淋巴细胞分化的新型破骨细胞衍生细胞因子

• 批准号: 12877299
• 负责人: 宇田川 信之
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Matsumoto Dental University (2001)Showa University (2000)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12877299/
• 关键词: 破骨細胞; 骨芽細胞; アルカリフォスファターゼ; カップリングファクター; 骨吸収; 骨形成; BMP; RANKL

骨吸収に続き骨形成が誘導される現象が形態学的に観察され、骨吸収と骨形成は共役していると考えられているが、その本態は不明である。骨芽細胞に発現するRANKLが破骨細胞の分化と骨吸収機能の発現を制御していることが明らかとなった。そこで、骨芽細胞により誘導された破骨細胞が、骨芽細胞の前駆細胞に作用してその分化に関与する可能性を探るための培養系の開発を行った。コラーゲンゲル上におけるマウス共存培養系で形成された破骨細胞をコラゲナーゼにて回収し、高密度のスポット培養を行う。破骨細胞が十分に接着し大きく広がったところで、トリプシン液にて骨芽細胞を除去して破骨細胞のみを残す。これらの破骨細胞のシートの上で各種の間質細胞株(MC3T3-G2/PA6,ST2,C3H10T1/2)を共存培養し、骨芽細胞の分化を観察するためのアルカリフォスファターゼ(ALP)染色を行った。その結果、(1)間質細胞と破骨細胞の3日間の共存培養において、破骨細胞の直上においてALP陽性細胞の出現が認められた。純化破骨細胞のみの培養および間質細胞のみの培養系においてはALP陽性細胞の出現は全く認められなかった。(2)ALP陽性細胞の誘導に対して可溶性BMP受容体(BMPR type-IA)の添加は何ら効果を示さなかった。(3)カルシトニンの添加により破骨細胞の形態変化が認められたが、ALP陽性細胞の誘導には影響は認められなかった。(4)Membrane FilterのついたInsert中で破骨細胞を培養し間質細胞との直接接触を阻止した条件では、ALP陽性細胞は誘導されなかった。(5)βガラクトシダーゼ遺伝子導入マウス(ROSA26)を用いた共存培養から得た純化破骨細胞とPA6細胞との共存培養においてX-Gal染色を行ったところ、単核および多核の破骨細胞のみが陽性を示し、骨芽細胞の混在は認められなかった。成熟破骨細胞が骨髄間質細胞をALP陽性細胞に分化誘導させる因子を発現している可能性が示唆された。この骨芽細胞分化誘導因子は破骨細胞の細胞膜表面上に存在しているものと考えられる。

Bone resorption and bone formation are observed morphologically, and the state of bone resorption and bone formation is unknown RANKL prevents osteoclast differentiation and bone resorption from occurring in osteoblasts. To explore the possibility of inducing osteoclasts and osteoblasts to differentiate and develop culture lines. The osteoclast culture system was formed by culture and high-density culture. The osteoclast cells were removed from the osteoclast cells by the osteoclast solution. Various mesenchymal cell lines (MC3T3-G2/PA6, ST2, C3H10T1/2) of osteoclasts were cultured in blue, and differentiation of osteoclasts was observed by ALP staining. The results were as follows: (1) The presence of ALP-positive cells in osteoclasts and stromal cells during the 3-day culture. Culture of purified osteoclasts and culture of stromal cells (2) The induction of ALP positive cells and the addition of soluble BMP receptor (BMPR type-IA) were investigated. (3)The morphological changes of osteoclasts induced by the addition of ALP positive cells were studied. (4)Membrane Filter is used to prevent osteoclasts from being cultured and interstitial cells from being directly contacted. ALP positive cells are not induced. (5)β-Gal staining was used to purify osteoclasts and PA6 cells in culture of ROSA26 cells. The results showed that the osteoclasts were positive in culture of ROSA26 cells, and the osteoclasts were mixed in culture of ROSA 26 cells. Mature osteoclasts and bone marrow stromal cells are ALP-positive cells, and the possibility of differentiation induction factors being expressed in these cells is also discussed. The differentiation inducing factor of osteoclast is present on the surface of osteoclast cell membrane.

项目成果

Katagiri T, Takahashi N:, , 2002: "Regulatory mechanisms of osteoblast and osteoclast differentiation"Oral Diseases. (in press). (2002)

Katagiri T, Takahashi N:, , 2002：“成骨细胞和破骨细胞分化的调节机制”口腔疾病。

Yanai T, Katagiri T, Akiyama S, Imada M, Yamashita T, Chiba H, Takahashi N. Suda T: "Expression of mouse osteocalcin transcripts, OG1 and OG2, is differently regulated in bone tissues and osteoblast cultures"J. Bone Mineral Metab.. 19. 345-351 (2001)

Yanai T、Katagiri T、Akiyama S、Imada M、Yamashita T、Chiba H、Takahashi N. Suda T：“小鼠骨钙素转录物 OG1 和 OG2 的表达在骨组织和成骨细胞培养物中受到不同的调节”J。

Itoh K, Udagawa N, Katagiri T, Iemura S, Ueno N, Yasuda H, Higashio K, Quinn JMW, Gillespie MT, Martin TJ, Suda T, Takahashi N.: "Bone morphogenetic protein 2 stimulates osteoclast differentiation and survival supported by receptor activator of nuclear fa

Itoh K、Udakawa N、Katagiri T、Iemura S、Ueno N、Yasuda H、Higashio K、Quinn JMW、Gillespie MT、Martin TJ、Suda T、Takahashi N.：“骨形态发生蛋白 2 通过受体支持刺激破骨细胞分化和存活

Takahashi N, Udagawa N, Takami N, Suda T: "Principles of Bone Biology, ed by Raisz LG, Rodan GA, Bilezikian JP [Cells of bone : Osteoclast generation. pp109-126]"Academic Press. 1695 (2002)

Takahashi N、Udakawa N、Takami N、Suda T：“骨生物学原理，Raisz LG、Rodan GA、Bilezikian JP 编辑[骨细胞：破骨细胞生成。第 109-126 页]”学术出版社。

Kotake S, Udagawa N, Hakoda M, Mogi M, Yano K, Tsuda E, Takahashi K, Furuya T, Ishiyama S, Kim KJ, Saito S, Nishikawa T, Takahashi N, Togari A, Tomatsu T, Suda T, Kamatani N: "Activated human T cells directly induce osteoclastogenesis from human monocytes

小竹 S、宇田川 N、箱田 M、茂木 M、矢野 K、津田 E、高桥 K、古屋 T、石山 S、金 KJ、斋藤 S、西川 T、高桥 N、户加里 A、户松 T、须田 T、镰谷 N