グルタメイトによる骨形成と骨吸収のバランシング機構解明に関する研究

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Gluは普遍的に存在し、細胞内代謝機構やタンパク合成機構に必須である。中枢神経系において各種神経伝達物質を遊離する細胞を決定付ける最も重要な特徴はエキソサイトーシスであり、それは分泌ベジクルへの伝達物質の輸送を必要とする。Gluのvesicular glutamate transporter(VGLUT)はこれまでVGLUT1、VGLUT2およびVGLUT3の3種類が報告されている。これらのうちいずれかのベジクル型Gluトランスポーターが発現していることが神経細胞においてGlu作動性細胞の表現系を決定するのに十分である。これまで骨芽細胞におけるベジクル型Gluトランスポーターの発現やGlu遊離のプロファイリングは現在のところ十分明らかとなっていない。したがって、ラット頭蓋骨由来培養骨芽細胞において特定のiGluRおよびベジクル型Gluトランスポーターの発現の可能性とiGluRによる内在性Glu遊離の調節の可能性について検討した。まず、RT-PCRにより初代培養骨芽細胞のiGluRおよびVGLUTの発現を検討したところ、GluR3、KA1、KA2およびVGLUT1の恒常的なmRNA発現が確認された。骨芽細胞においてはAMPA刺激では有意なGlu放出はみられなかったものの、AMPAレセプター脱感作阻害剤CTZとAMPAの同時刺激により顕著なGlu放出が見られた。さらにこのGlu遊離はAMPAレセプターアンタゴニストNBQXにより有意に阻害された。以上の結果から、中枢神経系で興奮性神経伝達物質として働くGluが骨芽細胞においてはGlu作動性神経由来の全身性因子として骨芽細胞に働くだけでなくオートクラインあるいはパラクラインのように局所的因子として骨芽細胞の成長を制御している可能性が示唆される。