破骨細胞の分化・活性化における細胞内シグナル伝達機構の解明

阐明破骨细胞分化和激活中的细胞内信号转导机制

• 批准号: 15791219
• 负责人: 金岡 和博
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15791219/
• 关键词: 破骨細胞; シグナル; 糖鎖

【目的】破骨細胞の生存及び活性化にスフィンゴ糖脂質がどのような役割を担っているかを解析するために、スフィンゴ糖脂質生合成阻害剤(D-PDMP)および各種のスフィンゴ糖脂質を用いて、破骨細胞に対する作用を検討し、細胞内シグナルの動態変化について解析を試みた。【方法】マウスの骨髄細胞に、RANKL、M-CSFを加え、破骨細胞様細胞(OCLs)を得た。得られたOCLsに、D-PDMPおよび、各種のスフィンゴ糖脂質を加えて培養を行い、破骨細胞の生存数を計測し、この時のカスパーゼ活性を、Ac-DEVD-MCAの水解活性で測定した。また、dentin slice上でpit assayを行い、骨吸収活性に対する影響を検討した。さらに、ウェスタンフロッテング解析を行い、細胞外からの刺激に対してのErk、IkB、Aktのリン酸化の増減及び時間的変化について検討した。【結果および考察】D-PDMPを破骨細胞に作用させたとき、濃度・時間依存的にアポトーシスを誘導した。この時、カスパーゼ活性の上昇が観察された。pit assayにおいて骨吸収が抑制されていた。ウェスタンブロッティング解析の結果、RANKL刺激によるIkB、Erk、Aktのリン酸化、M-CSF刺激による、ERKのリン酸化は抑制されていた。LacCer, GM3を添加することでアポトーシスの誘導は減少し、吸収活性は回復した。さらにIkB、Erk、Akt、のリン酸化レベルの抑制も回復した。以上のことより、破骨細胞の生存及び活性化にスフィンゴ糖脂質は必要不可欠な分子であると考えられた。D-PDMPにより誘導されるアポトーシスは、カスパーゼ依存性であり、細胞外からのRANKL及びM-CSFなどの生存のシグナルが細胞内に伝達されることが抑制された為だと考えられた。活性化の抑制も同様に細胞外からのシグナルの抑制によるものだと考えられた。

[Objective] To analyze the effects of D-PDMP on the survival and activation of osteoclasts, and to analyze the dynamic changes of intracellular processes. [Methods] The osteoclast cells, RANKL, M-CSF and osteoclast cells (OCLs) were obtained. OCLs, D-PDMP, various kinds of glucose and lipids were cultured, the survival number of osteoclasts was measured, the activity of osteoclasts was measured, and the hydrolytic activity of Ac-DEVD-MCA was measured. To investigate the effects of pit assay on bone resorption activity In addition, it is necessary to analyze the changes in extracellular stimulation, Erk, IkB, Akt and time. [Results] D-PDMP plays an important role in osteoclast induction. The increase in activity was observed during the period. Pit assay is a very effective method to control the absorption of impurities. The results of RANKL stimulation, IkB, Erk, Akt and M-CSF stimulation, ERK and ERK inhibition were analyzed. LacCer, GM3 is added to reduce the induction and absorption activity. Today, IkB, Erk, Akt, and other key technologies are being used to inhibit recovery. The above factors are essential for osteoclast survival and activation. D-PDMP is induced by RANKL and M-CSF. The activity of the inhibitor is similar to that of the extracellular inhibitor.

项目成果

Yuasa K: "Laminin {alpha}2 Is Essential for Odontoblast Differentiation Regulating Dentin Sialoprotein Expression."J Biol Chem.. 279. 10286-10292 (2004)

Yuasa K：“层粘连蛋白 {α}2 对于成牙本质细胞分化调节牙本质唾液蛋白表达至关重要。”J Biol Chem.. 279. 10286-10292 (2004)