OPG/OCIFを応用した骨粗鬆症モデルマウスの骨量減少抑制に関する研究

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【目的】閉経後のエストロゲン欠乏による骨粗鬆症は,骨吸収の急激な亢進による平衡状態の崩れを生じ,高齢化社会における大きな問題として,医学のみならず歯学領域においても臨床上重要とされている.よって,その発症メカニズムの分子レベルでの解明と有効な治療法の開発は急務である.今回申請した実験を行うにあたり,これまでにEnamel matrix derivative(EMD)やビスホスフォネート(BP),RANKLなどによる骨吸収と破骨細胞の分化・機能の制御に関する研究を行い,準備を行ってきた.これらの研究結果をもとに,閉経後骨粗髪症におけるエストロゲン欠乏による骨吸収の亢進を抑制し,骨量の低下を効果的に減少させるものと推測される,破骨細胞形成抑制因子として最近同定された,Osteoprotegerin(OPG)/osteoclastogenesis inhibitory factor(OCIF)を用い,破骨細胞における骨吸収の抑制作用についてin vivoでの実験を行った.【方法】本実験では,生後8週齢のマウスに卵巣摘出を施し,閉経後骨粗髪症モデルマウスを作製し,術後7日間,OPG/OCIFを0.3mg/kg/day連日投与し,大腿骨における破骨細胞の分化・誘導と構造の変化,骨構造の変化の組織学的・細胞化学的な解析を行った.【結果】(1)Sham群に比べOVX群では大腿骨骨幹端の海綿骨量が有意に低下したが,OVX/OPG群では海面骨量の低下が有意に抑制され,Sham群と同程度の値を示した.(2)OVX/OPG群の骨幹端における破骨細胞数はOVX群に比べ減少傾向にあったが,有意差は認められなかった.(3)OVX/OPG群で観察された多くの破骨細胞において波状縁の消失とH^+-ATPase発現の減少が認められた.(4)TRAP陽性の破骨細胞数はOVX群で多く,OVX/OPG群において減少する傾向にありましたが,各群間に有意差は認められなかった.(5)TUNEL法による破骨細胞のアポトーシス検出では,グリーンの蛍光によって示された断片化したDNAのフラグメントがすべての群の破骨細胞の部に観察され,各群間に大きな差異は認められなかった.【結論】OPGの投与により,OVXによる急激な骨量の減少は有意に抑制され,破骨細胞数の減少傾向と機能的分化の抑制が示された.