骨粗鬆症治療への応用を目的としたコラーゲントリペプチドの生理活性作用の解析

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これまでの研究で,コラーゲンの分解産物であるコラーゲントリペプチド(CTP)には,培養骨芽細胞のI型コラーゲン遺伝子の発現を転写レベルで増加させ,ラットの骨折治癒を促進する効果があることが明らかとなっている.本年度はさらにその作用機構の解明を目的として,CTPが培養骨芽細胞の遺伝子発現に与える影響をDNAアレイによって解析することとした.ヒト骨芽細胞株(hFOB1.19)の培養系にCTPを添加し,24h後に細胞を回収した.ここからtotal RNAを抽出してAffymetrixのヒト全ゲノム用のGeneChipによるDNAアレイ解析を行った.CTP添加群と非添加の対象群について各遺伝子の発現量を定量化し,CTP添加群で高い発現増加を示した転写因子を検索した.このうち最も高い増加率を示したのはオステリックスで,同タンパク質は骨芽細胞の成熟化に必須の骨特異的な転写因子として近年報告されていることがわかった.また同因子を強発現させるとコラーゲン遺伝子の発現量が顕著に増加することも報告されていることから,CTPによる発現変化をさらに詳しく解析した。CTP添加後の経時的なオステリックス遺伝子の発現をReal Time PCRによって定量化したところ,CTP添加後12h,24hで対象群と比較して2-3倍に増加した。またこれに追従する形で24h後以降にI型コラーゲン遺伝子の発現量が増加したことや,オステリックスによって発現が誘導されるとされている骨シアロタンパク質の発現増加も検出された.これによりCTPがオステリックスの発現を誘導し,その結果コラーゲンを含む骨特異的なタンパク質の発現が促進されると考えられた。一方,オステリックスを制御するとされている転写因子Runx2やその関連因子についてはCTPによる変化がなく,CTPからオステリックスの間には別の経路が存在すると考えられた.