COX-2を介したBMP-2の骨形成促進メカニズムに関する基礎的研究

本研究は、近い将来臨床応用が期待されるbone morphogenetic protein(BMP)-2の骨形成メカニズムが、プロスタグランジンE_2の合成酵素であるcyclooxygenase(COX)-2を介することによって促進されていることを検討した。今回、我々はvivoで投与したBMP-2の骨髄間葉系細胞へ与える影響を調べた。rhBMP-2(10μl,125ng)を1日4回3日間、8週令雌のCOX-2欠損(-/-)マウスと野生型(+/+手)マウスの頭蓋冠骨膜上に注射し、その2週間後採血を行ったところクレアチニン、カルシウム、リンは、+/+マウス、-/-マウス、BMP-2投与、vehicle投与、いずれの群にも差はなかった。同時に大腿骨から骨髄細胞を採取してCOX-2のRNAレベルの発現を調べたところ、BMP-2投与群では有意に促進されていた。各群の細胞をBMP-2非存在下で2週間培養したところ、+/+、BMP-2群はvehicle群と比べて有意に培養上清中のPGE2濃度が上がっており、かつALP活性、ALP染色とも促進効果が認められた。一方、-/-群ではPGE2濃度、ALP活性、ALP染色とも全く影響がなかった。また、+/+、BMP-2群ではオステオカルシンのRNAレベルでの発現が強く誘導されていた。骨の再生医療の領域においてBMP-2の臨床的有用性は大きい。本研究から、その効果発現にCOX-2は極めて重要な役割を演じていることが示唆された。

本研究は、近い将来臨床応用が期待されるbone morphogenetic protein(BMP)-2の骨形成メカニズムが、プロスタグランジンE_2の合成酵素であるcyclooxygenase(COX)-2を介することによって促進されていることを検討した。今回、我々はvivoで投与したBMP-2の骨髄間葉系細胞へ与える影響を調べた。rhBMP-2(10μl,125ng)を1日4回3日間、8週令雌のCOX-2欠損(-/-)マウスと野生型(+/+手)マウスの頭蓋冠骨膜上に注射し、その2週間後採血を行ったところクレアチニン、カルシウム、リンは、+/+マウス、-/-マウス、BMP-2投与、vehicle投与、いずれの群にも差はなかった。同時に大腿骨から骨髄細胞を採取してCOX-2のRNAレベルの発現を調べたところ、BMP-2投与群では有意に促進されていた。各群の細胞をBMP-2非存在下で2週間培養したところ、+/+、BMP-2群はvehicle群と比べて有意に培養上清中のPGE2濃度が上がっており、かつALP活性、ALP染色とも促進効果が認められた。一方、-/-群ではPGE2濃度、ALP活性、ALP染色とも全く影響がなかった。また、+/+、BMP-2群ではオステオカルシンのRNAレベルでの発現が強く誘導されていた。骨の再生医療の領域においてBMP-2の臨床的有用性は大きい。本研究から、その効果発現にCOX-2は極めて重要な役割を演じていることが示唆された。