Feasibility of osteoblast differentiation and osteogenesis by bisphonate

双膦酸盐促进成骨细胞分化和成骨的可行性

• 批准号: 22K10015
• 负责人: 黒田 真司
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10015/
• 关键词: ビスフォスフォネート; 骨芽細胞; exosome; MC3T3-E1

ビスフォスフォネートは全身投与において破骨細胞、マクロファージ、単球等に直接作用し、その機能を抑制することが知られている一方、ビスフォスフォネートの局所投与が、軟骨芽細胞分化や石灰化促進作用を示すことが報告されている。さらに、マクロファージなどの炎症系細胞が、骨折治癒過程で動員されることが知られている。そこで本研究において、単球およびマクロファージに対して直接的に阻害作用を示すクロドロネート（ビスフォスフォネート第一世代）が、培養骨髄細胞の骨芽細胞分化および生体骨髄細胞への投与による単球増殖およびexosome分泌に関して実験準備をしている。それは骨芽細胞分化促進が認めたものの、クロドロネートによる骨芽細胞分化促進（直接的？間接的？）の機序がこれまで明らかではなかったためである。本研究の事前研究では、破骨細胞、マクロファージ、単球に直接作用するクロドロネートの低濃度（0.1 mg/ml）添加によって、培養骨髄細胞の骨芽細胞分化が誘導され、培地中のエキソソームが増加した。そして、そのエキソソームには未成熟破骨細胞が発現するRANKが含有されていた。さらに、クロドロネートの大腿骨骨髄内への局所投与によって、骨芽細胞分化マーカーであるRunx2、Dlx5、Oct3/4の遺伝子発現およびRANKの遺伝子発現が上昇した。クロドロネートの骨芽細胞への直接作用は明らかでないが、クロドロネートが破骨細胞系を介して骨芽細胞分化を誘導する可能性が示唆された。本研究の準備として、クロドロネートによる骨芽細胞分化促進作用において単球、破骨細胞、MC3T3-E1細胞（骨芽細胞前駆体）の細胞培養を始めの計画としている。

This report shows that the osteoclast, chondroblast and calcareous cells are directly affected by systemic administration of osteoclasts, osteoclasts, and osteoblasts, and that their functions are inhibited. In addition, the inflammatory system cells and fracture healing process are mobilized. In this study, we demonstrated the direct inhibition of cell proliferation and exosome secretion in the first generation of cultured osteoblasts. Bone bud differentiation promotion (direct promotion) indirectly?) The sequence of events is as follows: In the previous study, osteoclasts, osteoclasts, and cells were directly affected by low concentrations of osteoclasts (0.1 mg/ml), and differentiation of osteoclasts and osteoblasts in culture was induced. The RANK contains a variety of ingredients for the development of immature osteoclasts. In addition, the gene expression of Rox2, Dlx5, Oct3/4 and RANK increased in the differentiation of bone bud cells. The possibility of direct action of osteoclast on osteoclast differentiation is demonstrated by the possibility of osteoclast differentiation mediated by osteoclast. In this study, the preparation and development of osteoclast, MC3T3-E1 cells (precursors of osteoclast cells) and osteoblast differentiation promotion were studied.