!業式
5
お 文 内 容 '.t, elll ヒこ, :;:;:tご Eヨ 題 目 : 破 骨 細 胞 の 形 成 と 活 性 に 及 ぼ すT
r
a
n
s
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0r
m
i
n
g g
r
0w
t
h f
a
c
t
0r
-
s 1の 影 響 に つ い て 著 者 : 上 ! 日j 究 内容要旨〈和文約 1,
500字〉T
r
a
n
s
f
o
r
m
i
n
g
g
r
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w
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h
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a
c
t
o
r
-
B
l
(以下T
G
F
-
B
l
と 略 記 す る ) は 、 各 極 細 胞 の 分 化 、 増 殖 を 訓 節 す る 多 機 能 な 性 格 を 備 え た サ イ ト カ イ ン で あ る 。 し か し 、 政 ' 月 ' 細 胞 の 分 化 、 形 成 に対するこのサイトカインの役 ~:Il はいまだにゆj らかに;なっていない。 そこで、T
G
F
-
s
l
の 破 ' 自 ' 細 胞 に よ る 骨 吸 収 に 対 す る 影 響 を 調 べ る た め 、 新 生 マ ウ ス 長 管 骨より採取した 'I~・組織中の全ての細胞(以下、 全日íj 骨組DJl包と略記する)を象牙片上で培 号室した。T
G
F
-
B
l
は0
.
0
4
-
5
n
g
/
m
l
のり足度で、 i政骨細胞による'自'吸収をm
J
n~ 1Jすることがわかっ た 。 電 子 顕 微 鏡 に よ る 観 察 で は 、 ミ ト コ ン ド リ ア が 減 少 し 、 液 状 縁 、 明fifの 形 成 が 弱 い こ と か ら も 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 の 低 下 が 示 唆 さ れ た 。 全 骨 細 胞 を 用 い た 破 骨 細 胞 形 成 系 で は 、I
O
-
8
M
の1, :~5-dihydroxyyitamin0
3 [以下、1.2
5
-
(011)2
0
3
と 略 記 す る ! と と も にT
G
F
-
B
l
を 添 加 す る と0
.
2
-
1 n
g
/
m
l
のi
震 度 で 破 骨 細 胞 形 成 を 促 進 す る こ と が わ か っ た 。 次 に 破 骨 細 胞 の 形 成 過 程 に 兵 極 細 胞 の 混 入 を 除 い た 血 液 芽 球 細 胞 か ら の 破 骨 細 胞 形 成 系 を 用 い てT
G
F
-
s
l
の!政'
i
?
細 胞 形 成 に 対 す る 直 接 作f日について 検 討 し た 。 意 外 な こ と にT
G
F
-
B
l
は、0
.
2
n
g
/
m
l
よ り 高 彼 度 の 慨 に お い て 破 骨 刺 JJ包形成をm
J
n
n
l
した。 近 年、破 骨 細 胞 の 形 成 に は 、 骨 芽 細 胞 が 関 与 し て い る と 報 告 さ れ て い る 。 そ こ で ' 月 ' 芽 細胞を介した間接的な);,e
\却を検討するために、'f!J"~:創lI JJ包として什羽 f 細胞版制IJJ胞 MC3T3-El 細 胞 を 用 い 、 こ の 細 胞 を1n
g
/
m
l
のT
G
F
-
B
l
で 処 迎 し た 後 に 得 ら れ る 培 務 上 消 、 細 胞 外 基 質 のj主 化 ナ ト リ ウ ム 抽 出 液 を 用 い て 破 骨 細 胞 に 対 す る 影 響 を 検 討 し た と こ ろ 、1
0
-
B
M
の1,2
5
-
(011)203共存下で!政骨細胞形成を促進した。政 ' 骨 細 胞 の 形 成 と 活 性 に 及 ぼ す
T
r
a
n
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n
g gr
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s 1の
影 響 に つ い て 上 岡 寛E
f
f
e
c
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i
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0n
0f
0s
t
e
0c
1
a
s
t
η パ u l v A n u m 山 内 A U V 民 ハ 1 n u n、 U A H U V ﹃ E a 行 H μ 徳 島 大 学 大 学 院 歯 学 研 究 科 歯 科 矯 正 学 講 座 ( 指 導 : 河 田 照 茂 教 授 ) ) ハA u s - a E , 、 内 A U F - a、 , -E ・、,a n A u v v -v h u ' v l l n A U S L i m e n t v n 、 u ・ 1 l 円 v o l i -t h u -p ' ' L ' ' t L n 、 U E h H U n H u n H H H H u n 、 . u n H v n p h ・b E 比 H H H J H u n u n u r l n u 中 l & ρ L I n u r l a 巾 l i + L n u r i v l ハ U p f l ハ H U l l L ハ U ハ U ド J V I c -n u er L n ド i ︽ HU'hHU-It--ρ L n 、 U T I L i -n ¥ U r l n u v n U O L 'rL 門 じ β し V W p t u m 山 4 L ・ l a ρ b ' v L n d n u r a r l n u H H U -t n d A u n H U n μ ・ 内 パ u n F U , t l I ρ ﹂ γ 1 1 n u n u ρ U → iL
一
一
-
-
一
一
一
一
一
一
一
」
政 ' 骨 細 胞 の 形 成 と 活 性 に 及 ぼ す
T
r
a
n
s
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0r
m
i
n
g g
r
0w
t
h f
a
c
t
0r
-
B 1の
影 響 に つ い て 上 岡 寛 i , t t E ・ 市 L 刊 に d n H H F n A U -t I l γ 1 i n ' L n H u n H U ' f L ρ し ρ し L 4 L n パ u n 、 u a + 1 1 ・ n H v t h u r l A sf L ハ U r n u H n H v n H U r l ハu nku---, . E E E L ・ σ 0 2 u n u v v ・i ・ -m 川 'TL V t i n -M n H v n A U , φ a ' A n 、 u , n H u n u n u n パu n A U V I A 4 3 L n u n u rti--'ii ハ H U ' & l l 、 n A Us
m
4 6 L r l pL ハ U ρ L P T i p -h t A f l n u n H U n U η A U ・b k A n H v m 山 内 パ U V 民 ハ 1 h H H n 、 u n U V 1 a H H U 徳 島 大 学 大 学 院 歯 学 研 究 科 歯 科 矯 正 学 講 座 ( 指 導 : 河 田 照 茂 教 授 ) v v ・ -ν H H U V l l n A U 3 4 i m e n t u n b ・ l l ・ 1 l a -1 h H ? ? l L s ,B L n 、 u ' n H u n H U H H u n u n r u b k H U , パ u n H u n u r l n u 小l ーn f & m l + し ハ U f l v l -ハ U ハ U l l O ハ U 1 j f l f l n U + L n v i nHU'hHU -p t v q u r l L s L n ¥ . u r l ハ U n H O L 円 ﹁ v n v i v H V F L m L L -e 十 L 2 u n u r -r l n u H H U n d A u n u n H y n A U 円 ﹁ v ρ u r -n u n u n -U 中 l-破 骨 細 胞 の 形 成 と 活 性 に 及 ぼ す
T
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s 1の
影 響 に つ い て 著 者 : 上 岡 寛 所 属 : 徳 島 大 学 大 学 院 歯 学 研 究 科 歯 科 矯 正 学 講 座 ( 指 導 : 河 田 照 茂 教 授 )K
e
y W 0r
d
s
骨 吸 収 、 破 骨 細 胞 、 骨 芽 細 胞 、TG
F
-
s 11
. 原 著2.
英 文 抄 録 ! 枚 、 本 文2
7
枚 、 文 献6
枚、 図 の 説 明5
枚 、 図6
枚 、 表l
枚3
. 連 絡 先 : 徳 島 大 学 歯 学 部 歯 科 矯 正 学 講 座Abs
七rac
七:The effec
七s of
七ransforming growth
factor-
s
1 (TGF-
s
1
)
on bone reso
工p七ive activities of
osteoclast and different
工a
七エon of preos
七eoclas
七s
七o
os
七eoclas
七s were inves
七19a
七ed
エn v
工tro using
unfrac
七ionated bone cells and preos
七eoclas
七s derived
from mouse
spleen.
The resul
七s were summarized as
follows:
1
)
1n the unfrac
七ionated
bone
cells wh
ェ
ch con
七ained
os
七eoclas
七s
,
preos
七eocユas
七s
,
osteoblasts
and
0七her
bone-derived cells
,
TGF-
s
1 inhibi
七ed
the bone
resorp
七ive ac
七lVl七ies
of os
七eoclas
七s. TGF-
s
1 alone
did not increase the os
七eoclast forma
七工on
but 1
,
25-dihydroxyvi
七amin
03
[
ユ
,
25
一(OH)2
0
3
J
-dependen
七osteoclas七 formationwas markedly enhanced
by
TGF
一s
1.2
)
1n the
clonal
preos
七eoclasts
,
the forma
七ion
of
os
七eoclas
七-like cells
(七ar
七arate-res
工S
七an
七acidic
phosphatase-positive mu
ユ
七
ユ nuclear
cells)
was also
depressed
by
TGF-
s
1
.
On the other hand
,
1
,
25-(OH)
203-S
七imula
七ed forma
七工on
0f
0s
七eoclas
七-like
cells was further enhanced by
七he factor(s) presen
七in the condi
七ioned medium and 2M NaCl-ex
七racted
frac
七ion of TGF-
s
1-treated osteoblas
七ic MC3T3-E1
cells.
These resul
七s suggest
七hat TGF--
s
1 depres ses both
bone resorptive activity of osteoclas
七and
differentiation of preosteoclas
七 七o os
七eoclast bu
七stimulates os
七eoclas
七fo
工mation
工 口 七he presence of
緒 言
Transformlng
growth
factor-sl
(以 下TG
F
-
s 1 と 略 記 す る ) は 、 各 種 細 胞 の 分 化 、 増 殖 を 謂 節 す る 多 様 能 な 性 格 を 備 え た サ イ ト カ イ ン で あ る ( 1. 2) 。 こ の サ イ ト カ イ ン は 、 造 骨 系 細 胞 よ り 潜 在 型TG
F
-
s 1と し て 形 成 さ れ (3 -5 ) 、 骨 中 に 多 量 に 貯 蔵 さ れ て い る (5. 6) 。 そ し て 、 破 骨 細 胞 の 関 与 で 活 性 型TG
F
-
s 1と な っ て 遊 離 さ れ 、 骨 代 謝 で 重 要 な 役 割 を 果 た す こ と が 示 唆 さ れ て い る ( 7 ) 9 す な わ ち 、TG
F
-
s 1は 骨 誘 導 因 子(bone
mor-phogenetic proteln)
の ー っ と し て 骨 芽 細 胞 の 増 殖 と 分 化 お よ び 骨 萎 質 産 生 を 介 し て 骨 形 成 を 促 進 す る (8 _.1 6 ) 。 し か し 、 こ れ らTGF
-slの 骨 形
成 に 対 す る 作 用 の 結 果 は 実 験 条 件 に よ っ て 必 ず し も 一 定 で は な い 。 一 方 、 骨 吸 収 で の 役 割 に つ い て も 数 少 な い な が ら 報 告 さ れ て い る が 、 そ の 結 果 も 一 致 し て い な い 。I
r
1
j
え ばTashjian
ら (1 7) は マ ウ ス 頭 蓋 骨 の 器 官 培 養 で ブ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン を 介 す るT
G
F
-
T 1の 骨 吸 収 促 進 作 用 を 観 察 し て ) 、 守 1 ' ti , , , f , , r ι , . ‘ 、 、い る の に j乏 し 、
P
'teilschi
'tt号[ら (I 8 )は ラ ッ ト 胎 仔 の J音 養 長 管 骨 で は 逆 に 抑 制 作 用 を 示 す と お 告 し て い 79。
こ の よ う に 骨 代 謝 に 対 す るT
G
F
-
8.I の 作 用 は 用 い た 細 胞 の 種 類 や 起 源 や 分 化 度 あ る い は ( 也 の 細 胞 の 混 在 な ど に よ っ て 大 き く 左 右 さ れ る と 考 え ら れ る 。 そ こ で 、 本 研 究 で は 、T
G
F
-
'
s
l
の 骨 吸 収 に 及 ぼ す 影 響 を 二 種 類 の 培 養 系 、 す な わ ち 全 骨 細 胞 培 養 系 (1 9 ) と 血 液 系 芽 球 細 胞 か ら の 破 骨 細 胞 形 成 系 (2 0 . , を 用 い て 検 討 し た c 前 者 の 培 養 系 で は 破 骨 細 胞 を 含 む 細 胞 を 培 養 し 、 骨 吸 収 活 性 お よ び 破 骨 細 胞 形 成 に 対 す るTG
F
-
s Iの 作 用 を 観 察 し た 。 し か し 、 こ の 培 養 系 で は 、 骨 芽 細 胞 な ど の 間 質 細 胞 が 混 在 し て い る た め 、 こ れ ら の 細 胞 を 介 す る 間 接 作 用 も 考 慮 し な け れ ば な ら な い 。 こ れ に 対 し て 後 者 は 、 未 分 化 な 破 骨 組 尼 の み か ら な る 培 養 系 で , : 1 吸 収 活 性 に 対 す る 作 用 は 観 察 で き な い が 、 他 の 細 胞 が 介 在 し な い 破 号 細 胞 形 成 に 対 す る 直 接 作 用 を 測 定 し う る 系 で あ る 。 一 方 、Burger
ら (:2I )、 お よ びR
!)d
Jn
ら ( 2 2) I1-'+d-、破 骨 細 胞 形 成 は 骨 芽 細 胞 を 介 し 調 節 さ れ て い る と 認 告 し て い る 。 ま た
H
i
u
r
a
ら (2 3 I は こ の 号 - 芽 細 胞 に よ る 調 節 は 骨 芽 細 胞 が 骨 細 胞 へ と 分 化 す る 過 程 で 変 化 す る と 報 告 し て い る。 こ れ ら の 結 果 か らT
G
F
-
s 1が 骨 芽 細 胞 を 介 し て 、 破 骨 細 胞 の 形 成 に 影 響 を 与 え る 可 能 性 が 考 え ら れ る 。 そ こ で 、 骨 芽 細 胞 と し て マ ウ ス 骨 芽 細 胞 様 細 胞 株 MC3T3-El
(24) を 用 い 、TGF-sl
で 処 理 し たMC
3
T
3
-
E
1
細 胞 か ら 産 生 さ れ る 生 理 活 性 物 質 の 破 骨 細 胞 形 成 へ の 作 用 に つ い て も 巴検 討 し た 。 f(
3 )
材 料 と 方 法
1 ) 試 菜 類
本 研 究 で 使 用 し た 試 薬 の 入 手 先 を ( ) 内 に 示
9 0
日一変法
E
a
g1
e
最 小 必 須 培 地 ( 以 下 Q -M
E
M
と 略 記 す る、Flow Laboratories;Mclean
,VA
,U.S.A.
J
、胎仔 牛 血 清 ( 以 下
FB
S
と 略 記 す る 、B
i
0 pr
0d
u
c
t
lnc;Walkvi
les
,MD
,U
.
S
.
A.)、TG
F
-
s 1(
R
&
0 s
)
.
s
t
e
m
lnc;Mineapol
i
s
,MN
,U
.
S
.
A.)
、 酸 性 ヘ マ ト キ Jシ リ ン 溶 j夜(Sigma Chemic
日1
C
O. ;S
t
.
L
0u
i
s
.
¥
l
O
.
U
S
.
A
.
、)l
a
.
25-
c1ihydroxyvitamin
03(以 下 ! .2
5
-(OH)2
0
3と 略 記 す る 、 帝 人 生 物 医 学 研 究 所 ; 東 京 )5
- フ / レ オ ロ ウ ラ シ / レ l以 下5
-
F
U
と 略 記 す る 、 協 和 醗 醇 ; 東 京 ) 、 牛 血 清 ア / レ ブ ミ ン(Fraction V
.
S
i
g
m
a
)、 遺 伝 子 組 換 え 型 マ ウ ス イ ン タ ー ロ イ キ ン -3
(以 下r
[J1 [L
-3
と 略 記 す る 、 バ イ オ マ テ リ ア / レ 研 究 所 ; 横 浜 ) 、 遺 伝 子 組 換 え 型 ヒ ト イ ン タ ー ロ イ キ ン -6
(以 下rh
[
L
-6
と 略 記 す る 、 味 の素 ; 川 崎 ) メ チ ル セ ル ロ ー ス
(
Ardrich Chemical
C
o
.
:Mi
IWJukee.
Wl. U
.
S
.
A.)、
造 伝 子 組 換 え 型マ ウ ス 頼 粒 球 一 マ ク ロ フ ァ ー ジ コ ロ ニ - 刺 激 因 子 ( 以 下
rm
G
M
-
C
S
F
と 略 記 す る 、 住 友 製 薬 ; 大 阪 ) プ ロ ナ ー ゼE
( 科 研 製 薬 ; 東 京 )、エ チ レ ン ジ ア ミ ン 四 酢 酸 ナ ト リ ウ ム ( 以 下E
D
T
A
と 略 記 す る 、 手 口 光 純 薬 , 大 阪 ) 、N
-
2
-
h
y
d
r
0 Xy
e
t
h
1
pi
pe
r
a
z
i
n
e
-
N
'
-2
-ethnesulfonic acid(以 下
H
E
P
E
S
と 略 記 す る 、 和 光 純 薬 ) 、 グ / レ タ / レ ア / レ デ ヒ ド ( ナ カ ラ イ テ ス ク ; 京 都 ) 、 カ コ ジ jレ 酸 ( ナ カ ラ イ テ ス ク )2
)
象 牙 片 上 で 培 養 し た 全 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 の 測 定 全 骨 細 胞 培 養 は 、Ta
k
a
d
a
ら の 方 法 (l 9 ) に 従 っ て 行 っ た 。 す な わ ち 、13
日 齢IC
R
系 マ ウ ス ( チ ヤ ー / レ ス リ バ ー ジ ャ パ ン 東 京 ) の 大 腿 骨 お よ び 腔 骨 を 無 菌 的 に 取 り 出 し 、 軟 組 織 を 除 去 し た 後 に5
九(v/v)FBS
を 含 むa-
M
E
M
中 で ハ サ ミ を 用 い て 十 分 に 細 切 し た 。 細 切 し た 骨 片 は 電 動 モ ー タ ー を(
5 )
用 い て 、 携 祥 し 、 骨 片 よ り 破 骨 細 胞 を 含 む 細 胞 を 培 養 液 中 に 遊 底 さ せ た 。 そ の 後 、 約 4分 間 静 置 し 、 骨 片 を 沈 殿 さ せ 、 上 清 を 集 め 、 全 骨 細 胞 浮 遊 液 と し た 。 こ の 採 取 し た 全 骨 細 胞 を 、
5
月(v
I
v
)
FBS
を 含 むa
-
M
E
M
で2
x1
0
6個I
m
l
の 細 胞 密 度 に 調 製 し 、 そ の2
5
0
戸l
を9
6
穴 平 底 プ レ ー ト(Falcon
L
a
b
w
日re;Oxnard.
C
A
.
U
.
S
.
A
.
)
中 の 象 牙 片 ( 新 日 本 象 牙 ; 東 松 山 ) 上 で 培 養 を 開 始 し た 。2
時 間 後 に 、 各 濃 度 のTGF-sl
お よ び5
児(vlv)FBS
を 含 むα-MEM
2
5
0
戸 │ に 交 換 し 、3
7
'c、 5 月 C02 / 95~ö 空気の気 椙 下 で さ ら に4
日 間 培 養 し た 。 つ い で 、 象 牙 片 上 に 存 在 す る 破 骨 細 胞 に 、Van d
e
Wijingaert
ら の 方 法 (2 5 ) に 従 い 破 骨 細 胞 の マ ー カ - 染 色 で あ る 酒 石 酸 耐 性 酸 フ ォ ス フ ァ タ ー ゼ ( 以 下TRAP
と 略 記 す る ) 染 色 を 行 い 、3
核 以 上 のT
R
A
P
陽 性 の 破 骨 細 胞 数 を 顕 微 鏡 下 で 算 定 し た 。 破 骨 細 胞 に よ っ て 形 成 さ れ た 吸 収 富 は 、 細 胞 を ブ ラ シ で 除 去 し た 後 に 、 酸 性 ヘ マ ト キ シ リ ン 溶 液 で 染 色 し た 。 吸 収 窟 の 面 積 は 、 接 眼 レ ン ズ に 組 み 込 ま れ た グ リ ッ ド (基 盤 目 盛 ) よ り 算 定 し た 。3
) 象 牙 片 上 で の 全 骨 細 胞 か ら の 破 骨 細 胞 形 成 の 測 定 上 記 の よ う に し て 採 取 さ れ た 全 骨 細 胞 を 、5
Y
j
(vlv)FBS
を 含 む 日-MEM
の 中 で2
x1
0
5 個I
m
l
の 細 胞 密 度 に な る よ う に 調 製 し 、 そ の250
戸│を96
穴 プ レ ー ト の 象 牙 片 上 に 播 き 培 養 を 開 始 し た 。7
日 後 に 、 培 養 開 始 時 に 存 在 し て い た 破 骨 細 胞 が 消 失 し た の をTR
A
P
染 色 で 確 認 し 、5
O~ (vI
v)F
B
S
とTGF-sl
を 含 む 培 養 液 に 交 換 し 、5
日 間 培 養 し た 後 に 、 上 記 と 同 様 な 方 法 で 破 骨 細 胞 数 を 算 定 し J:た。 4) 芽 球 細 胞 の 調 製 芽 球 細 胞 はKurlha
r
a
ら の 方 法 (2 0 )に 従 っ て 調 製 し た 。 す な わ ち 、6
週 齢 雌B0
F
1マ ウ ス ( チ ャ -jレ ス リ バ ー ジ ャ パ ン ) の 尾 静 脈 に5-F
U
を 注 射 し 、S
拐 の 細 胞 に 障 害 を 与 え 牌 践 に お け る 造 血 幹 細 胞 の 占 め る 割 合 を 選 択 的 に 増 大 さ せ た 。4
日 後 牌 肢 を 無 菌 的 に 摘 出 し 、 こ の 牌 践 よ り 得 た 牌 細胞 を 、
1.
S
x1
0
6 個m
l
の 濃 度 に 調 製 し た 。 こ の 時 用 い た j音 養 液 は 、3
0
Ooい
:
'v)F
B
S
、 l ~~ (w/v) 牛 血 清 ア ル ブ ミ ン 、50U
/
m
l
rm!L-3、
30
n
g
/
m
l
r
h
[
L
-
6
、 1.2
月
(w/ v) メ チ / レ セ jレ ロ ー ス を 含 むa-
M
E
~l で あ 79。
こ の 細 胞 浮 遊 液 を 、35mm
径 細 胞 用 ブ ラ ス チ ッ ク ペ ト リ 皿(FJlcon
Labware
)
に 掻 き 込 み、3
7
r
、5
月
CO2
/
95%
空 気 の 気 相 下 で 培 養 し た 。 培 養7
日 後 、 形 成 さ れ た 牌 臓 由 来 の 芽 球 コ ロ ニ ー を 顕 微 鏡 下 で 、 マ イ ク ロ ピ ペ ッ ト で 採 取 し 、5
月(v
/
v
)
F
B
S
、10
0
U
/
m
1
r
m
G
M
-
C
S
F
を 含 むa-
M
E
M
中 に 分 散 し た 。 以 後 こ の 細 胞 を 芽 球 細 胞 と 呼 ぶ 。5
) 骨 芽 細 胞 の 培 養 骨 芽 細 胞 と し て 骨 芽 細 胞 様 細 胞 株M
C
3
T
3
-E
1
を。
細 胞 を 10
0
m
m
径 フ ラ ス チ ッ ク ペ 用 い た ( 2 5 ) ト リ 血 中(Falc
o
n Labware
)
で、1
0
九(v/v)FBSを
含 む a-M
E
~I 中で 37
r 、 5 ~~ C02 / 95% 空気の気相下で 培 養 し た 。 そ の 後3
日 お き に 、C
a
2ふとM
g
2← を 除 い た10m
1
¥
リ ン 該 緩 衝 生 理 食 塩 水 (p
H
7
.
4
)
に O.0
0
1
月(w
/ v)プ ロ ナ ー ゼE
、O
.
0
2
児 (w/v)ED
TA
を 加 え た 溶 液 で10
分 間 室 温 で 処 理 し て 細 胞 を 分 散 し 、 継 代 培 養 を 行 っ た 。6
) 培 養 上 清 の 調 製 培 養 上 清 ( 以 下C
M
と 略 記 す る ) は 以 下 に 述 べ る 方 法 で 調 製 し た 。 す な わ ち 、10
0
m
m
径 プ ラ ス チ ッ ク ペ ト リ 皿 上 で 密 に 増 殖 し た 単 層 細 胞 (3
x1
0
6個 /皿 ) の 培 養 液 (1
0
児FB
S
を 含 むa-MEM)
を1
n
g /m
I
T
G
F
-
s 1 を 添 加 し た 新 し い 培 養 液 と 交 換 し 、 さ ら に24
時 間 培 養 し た 。 そ の 後a-MEM
で3
回 洗 浄 し てTG
F
-
s 1を 除 去 し 、 血 清 を 含 ま な い 日-MEM
1
0
m
l
を 加 え さ ら に2
4
時 間 培 養 し た 。 培 養 液 中 の 細 胞 を、1.000
xg、5
分 間 遠 心 し て 除 去 し た 上 清 をC
M
と し た 。C
M
は 使 用 時 ま で -8
0
じ で 保 存 し た 。7
) 細 胞 抽 出 液 の 調 製(
9
)
細 胞 抽 出 液 は F
u
1 1e
r
ら の 方 法 (2 6 )に 準 じ て 調 製 し た 。 す な わ ち 、 上 記 のC
M
を 調 製 し たMC3T3
-
E
l
細 胞 (3
x1
0
6個 /血 ) を 更 にa
-
M
E
M
で3
回 洗 浄 し た 後 、 ラ パ ー ポ リ ス マ ン に て 細 胞 を 採 取 し 遠 沈 管 に 回 収 し た 。 こ れ を10m
M H
E
P
E
S
を 含 ん だ2m
1
の2
M
NaCl (
p
H
7.4)
中 に 浮 遊 さ せ 、 室 温 で30
分 間 放 置 し た 後 、3.000
xg
で5
分 間 遠 心 し て 不 溶 成 分 を 沈 殿 さ せ 上 清 を 回 収 し た 。 こ の 上 清 を 、S
e
p -pa
k
C
1
8
ミ ニ カ ラ ム(Waters;
M
i
1
f
o
r
d
.
M
A
.
U
.
S
.
A
.
)
に 通 し て 脱 塩 し 、80
児(v
/
v
) ア セ ト ニ ト リ / レ 溶 出 画 分 を 得 た 。 次 に 、 こ れ を 減 圧 濃 縮 し 、 簡 易 微 量 濃 縮 器 ( セ ン ト リ コ ン30;Amicon
]apan
C
o
.
.
東 京 ) で 限 外 滋 過 を 行 っ て 得 た 分 子 量30.000
以 上 の 画 分 を 蒸 留 水 で 再 び2
m
l
と し 、N
a
C
1
抽 出 液 の 原 液 と し て 用 い た 。8
) 芽 球 細 胞 か ら のTRAP
陽 性 多 核 細 胞 形 成 の 測 定8
0
0
個 の 芽 球 細 胞 を 含 む 細 胞 浮 遊 液1
5
0
戸l
を96
穴 プ ラ ス チ ッ ク マ イ ク ロ プ レ ー ト
(BloTec;
東京) の 各 穴 に 植 え 込 み 、3
7
'c、5
児C
0
2
/
9
5
児 空 気 の 気 相 下 で7
日 間 培 養 し た 。 以 後 こ の 時 点 で の 細 胞 を 未 分 化 破 骨 細 胞 と 呼 ぶ こ と に す る 。 こ の 培 養 液 を5
月
(
v
/
v
)
F
B
S
、I0
0
U
/
m
1
r
m
G
M
-
C
S
F
、I
O
-
8
M
1
,2
5
-(OH) 2 D 3と 被 検 標 品 を 含 む 新 し い 培 養 液 に 交 換 し た 。 さ ら に3
日 間 培 養 し た 後 、3
核 以 上 でTRAP
陽 性 の 多 核 細 胞 数 を 顕 微 鏡 下 で 算 定 し た 。9
) 透 過 型 電 子 顕 微 鏡 に よ る 破 骨 細 胞 の 観 察 , 象 牙 片 上 で 全 骨 細 胞 を4
日 間 培 養 し た 後 、O
.
I
M
カ コ ジ jレ 酸 緩 衝 液 (pH 7
.
4
)
で 培 養 細 胞 を 洗 浄 し、2
.
5
月 グ / レ タ ノ レ ア / レ デ ヒ ド を 含 むO
.
1
M
カ コ ジ ノ レ 酸 緩 衝 液 で4
'c、2
時 間 の 前 固 定 を 行 っ た 。 そ の 後 、 O.1
M
カ コ ジ jレ 酸 緩 衝 液 で 一 晩 洗 浄 し た 後 、O
.
1
M
EDTA
でI5
日 間 脱 灰 を 行 っ た 。 次 い で 、 こ の 細 胞 標 品 をO
.25M
蕉 糖 を 含 むO
. 1
M
カ コ ジ / レ 酸 緩 衝 液 で2
日 間 洗 浄 し た 後 、2
児 オ ス ミ ウ ム 酸 を 含 む O.1
M
カ コ ジ / レ 酸 緩 衝 液 で4
'c、4
時 間 の 後 、1 3 ノ 1 i -B ﹄ ム / , l、 、固 定 を 行 い 、 通 法 に し た が い ア ル コ ー ル 系 列 に よ る 脱 水 を 行 っ た 。 脱 水 後 、 エ ポ ン 包 埋 し 、 さ ら に 超 薄 切 片 を 作 成 し た 後 、 酢 酸 ウ ラ ニ ー ル ク エ ン 酸 鉛 で
2
重 染 色 を 施 し 透 過 型 電 子 顕 微 鏡 ( 目 立H8
00;
目 立 製 作 所 . 東 京 ) を 用 い て 観 察 し た 。1
0
)
統 計 学 的 解 析 法 実 験 デ ー タ の 有 意 、 差 検 定 は 、Student' s
t-test
に よ り 行 っ た 。 r一 ロ ポ 結
l
培 養 マ ウ ス 全 骨 細 胞 に 存 在 す る 破 骨 細 胞 へ のT
G
F
-
s lの 影 響 培 養 マ ウ ス 全 骨 細 胞 に 存 在 す る 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 に 対 す るTG
F
-
s lの 影 響 に つ い て 検 討 し た 。 骨 吸 収 活 性 は 、 象 牙 片 上 で マ ウ ス 全 骨 細 胞 を4
日 間 培 養 し 、 破 骨 細 胞 に よ っ て 形 成 さ れ る 吸 収 窟 の 面 積 に よ り 評 価 し た 司な おT
a
k
a
d
a
ら (l 9) は 全 骨 細 胞 を4
日 間 培 養 し て も 破 骨 細 胞 の 核;rヲブ へ の5
- ブ ロ モ デ オ キ シ ウ リ ジ ン の 取 り 込 み が み ら れ な い と 報 告 し て い る 。 そ こ で 本 実 験 で は 培 養 マ ウ ス 全 骨 細 胞 に 存 在 す る 破 骨 細 胞 の 影 響 の み を 観 察 す る た め 、 破 骨 細 胞 の 新 生 が み ら れ な い 実 験 条 件 と し て 培 養4
日 ま で を 選 ん だ 。 JZ 最 初 に 、TG
F
-
s lの 存 在 下 で の 破 骨 細 胞 数 お よ び 吸 収 寓 の 面 積 の 経 時 変 化 を 検 索 し た 。 破 骨 細 胞 数 は 培 養 4日 間 で は 、 1n
g im
1のTGF
-
s
l
添 加 群 、 未 処 理 対 照 群 に お い て 、 と も に 減 少 傾 向 が 認 め(
1
,3
)
ら れ た も の の 、 両 者 の 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た ( 図
1A
)
。 し か し 吸 収 窓 の 形 成 は 、 培 養3
日 目 よ りTGF-8l
添 加 群 に お い て 著 明 な 抑 制l
が 認 め ら れ た ( 図18
)
。 さ ら に 、 表l
に 示 す よ う に 吸 収 富 の 形 成 はTGF-8l
の 濃 度 に 比 例 し て 抑 制 さ れ 、 そ の 抑 制 効 果 はTGF
-
8
l
O.2ng/ml
よ り 高 濃 度 で 有 意 差 を 認 め た 。 し か し 、 破 骨 細 胞 数 に お い て は 、 ど の 濃 度 で も 有 意 、 差 が 認 め ら れ な か っ た 。 す な わ ち 、TGF-sl
は 破 骨 細 胞 あ た り の 骨 吸 収 活 性 を 抑 制 す る こ と が 示 唆 さ れ た 。 次 に 、TGF-8l
に よ る 破 骨 細 胞 の 形 態 的 変 化 を 電 子 顕 微 鏡 レ ベ / レ で 解 析 し た 。 未 処 理 対 照 群 の 破 骨 細 胞 に は 、 象 牙 片 に 面 し て 波 状 縁 が 伸 展 し 、 細 胞 辺 縁 に は 象 牙 片 に 密 着 し た 明 帯 が み ら れ 、 細 胞 内 に は 多 数 の ミ ト コ ン ド リ ア が 存 在 し 細 胞 の 形 態 は 扇 平 で あ っ た ( 図 .2
A
)
。 し か し 、T
G
F
-8
l 添 加 群 で は 波 状 縁 は 屈 曲 し 、 明 帯 の 形 成 は 非 常 に 乏 し く 、 ま た 細 胞 の 形 態 はTGF-sl
添 加 群 で は 丸 み を を 帯 び て い た 。 ま た ミ ト コ ン ド リ ア の 数 お よ び 大 き さ の 減 少 が 認 め ら れ た ( 図28
)。こ れ ら の 実 験 結 果 よ り 、
TGF-Pl
は 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 を 抑 制l
す る 因 子 で あ る こ と を が 示 唆 さ れ た 。2
破 骨 細 胞 形 成 に 対 す るTGF-}3
1の 影 響 象 牙 片 上 で マ ウ ス 全 骨 細 胞 を5
0o(v/v)FBS
の み を 含 む 日-
M
E
M
で7
日 間 培 養 し て 、 全 骨 細 胞 の 培 養 開 始 時 に 存 在 し て い た 破 骨 細 胞 を 消 失 さ せ た 後 、1.25-
(
O
H
)
2
0
3あ る い はTG
F
-
s 1を 加 え て5
日 間 培 養 し て 誘 導 さ れ る 破 骨 細 胞 数 を 算 定 し た 。 図.3
A
に 示 す よ う に 、1
.
25-
(
O
H
)
2
0
3は 単 独 で 破 骨 細 胞 形 成 を 促i
差 し た が 、TG
F
-
s 1の 単 独 処 理 で は 破 骨 細 胞 の 形 成 は 認 め ら れ な か っ た 。 し か し 、1
.
2
:
)
-
(OH) 2 0 3と 併 用 す る とTGF-sl
は1.25-
(OH) 2 0 3 の 破 骨 細 胞 形 成 促 進 効 果 を 増 強 し た 。 こ のTG
F
-J
l
の 増 強 ヌ ) ) 果 は 濃 度 に 依 存 し 、 1n
g
1
.
m
1で 最 大 と な っ た が 、5
n
g
"
.
m
[ で は そ の 効 果 が み ら れ な く な っ た ( 図3
B
)。 こ の 系 に は 未 分 化 政 骨 細 胞 以 外 の 細 胞 も ム 己 JZ(
1 5
)
れ て い る の で 、
TG
ド-s 1の 効 果 が こ れ ら 共 存 す る 細 胞 を 介 す る 間 接 的 な も の で あ る 可 能 性 が 考 え ら れ る 。 そ こ でT
G
F
-
s 1の 破 骨 細 胞 形 成 に 対 す る 直 接 作 用 を 検 討 す る た め 、 骨 芽 細 胞 な ど の 異 種 細 胞 を 含 ま な い 未 分 化 破 骨 細 胞 か ら のTRAP
陽 性 多 核 細 胞 へ の 分 化 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 し た 。 そ の 結 果 、TG
F
-
s 1は1.25
-
(OH) 20
3 に よ っ て 誘 導 さ れ るTR
A
P
陽 性 多 核 細 胞 形 成 を1
n
g /m
1
以 上 の 濃 度 で 抑 制 す る こ と が 明 ら か に な っ た ( 図4
。) そ こ で 次 に 、 全 骨 細 胞 培 養 系 で み ら れ た1
,2
5
-(
O
H
)
20
3存 在 下 で のTGF-sl
の 破 骨 細 胞 形 成 促 進 作 用 に 骨 芽 細 胞 が 関 与 し て い る か 否 か に つ い て 検 討 し た 。 こ の 実 験 で は 、TG
F
-
s 1で24
時 間 処 理 し たMC3T3-E
1
細 胞 か らCM
と2M NaCI
抽 出 液 を 調 製 し た 。 そ の 後 、 未 分 化 破 骨 細 胞 を1
0
-
8M 1.25
-
(
O
H
)
20
3存 在 下 で 各 種 濃 度 のCM
あ る い はNa
C
I
抽 出 液 を 添 加 し てT
R
A
P
陽 性 多 核 細 胞 の 形 成 に 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 。 そ の 結 果 、 こ のCM
は81
倍 希 釈 でT
R
A
P
陽 性 多 核 細 胞 形 成 を 促 進 す る こ と が 明 ら か に な っ た ( 図5
)。近 年 の サ イ ト カ イ ン に 関 す る 研 究 結 果 に よ れ ば 、 細 胞 よ り 分 泌 さ れ た 多 く の 生 理 活 性 物 質 は 細 胞 表 面 や 、 細 胞 外 基 質 に 結 合 し て 存 在 し て お り 、 こ れ ら は 高 濃 度 の
N
a
C
1
で 抽 出 さ れ る と 報 告 さ れ て い る (28-30) 。 そ こ で 、C
M
中 に み ら れ たT
R
A
P
陽 性 多 核 細 胞 の 形 成 促 進 作 用 を も っ 物 質 は 細 胞 表 面 や 細 胞 外 基 質 か ら 遊 離 し た 可 能 性 が 考 え ら れ る の でN
a
C
1
抽 出 液 のTRAP
陽 性 多 核 細 胞 形 成 に お よ ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 し た 。 そ の 結 果N
a
C
1
抽 出 液 を1
,25-(OH)
2 0 3と 同 時 に 添 加 す る と 、1
2
5
倍 希 釈 か ら625
倍 希 釈 に お い てTR
A
P
陽 性 多 核 細 胞 形 成 を 促 進 す る こ と が 判 明 し た ( 図 .6)。 こ の 促 進 作 用 に は1
,25-(OH)
2 0 3 が 必 要 で あ り 、N
a
C
1
抽 出 液 単 独 で はTRAP
陽 性 多 核 細 胞 の 形 成 を 促 進 し な か っ た 。( 1 7 )
考 察 骨 吸 収 に 対 す る
TG
F
-
s 1の 影 響 を 明 ら か に す る た め 、 破 骨 細 胞 の 吸 収 寓 形 成 お よ び 破 骨 細 胞 形 成 に 対 す るTG
F
-
s 1の 作 用 に つ い て 検 討 し た 。 本 研 究 で は 、 骨 に 存 在 す る 全 て の 細 胞 を 含 む と 考 え ら れ る マ ウ ス 全 骨 細 胞 培 養 系 (1 9 ) の み な ら ず 異 種 細 胞 を 含 ま な い 未 分 化 破 骨 細 胞 の み か ら な る 培 養 系 (2 0 ) を 用 い て 、 破 骨 細 胞 の 機 能 と 形 成 に 対 す るTG
F
-
s 1の 影 響 に つ い て 検 討 し た 。 全 骨 細 胞 を 用 い た 系 で は 、 培 養 開 始 時 に 存 在 す る 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 に 対 し てTG
F
-
s 1が 及 ぼ す 影 響 を 検 討 す る こ と が で き る 。 因 に 、 骨 吸 収 活 性 を 測 定 す る 感 度 を こ の 全 骨 細 胞 培 養 系 と 従 来 の 骨 の 器 官 培 養 系 と を 比 較 す る と 、 前 者 の1
,25-(
O
H
)
2 D 3に よ る 骨 吸 収 促 進 は 対 照 の4
. 3
倍 ( 1 9 ) で あ る の に 対 し 4 5C
a
を プ レ ラ ベ ル し た 骨 か ら の 4 5 Ca
放 出 量 を 測 定 し た 後 者 の 器 官 培 養 系 で は 対 照 の1
.
8
倍 ( 3 1 ) で あ っ た 。 こ の 後 者 の 器 官 培 養 系 で は 、 カ ノ レ シ ウ ム の 放 出 の 全 て が 破 骨 細胞 に よ る も の で は な く 、 カ / レ シ ウ ム の 交 換 反 応 も 含 ま れ い る た め 、 未 処 理 対 照 と 検 体 と の 差 が 生 じ に く い と 考 え ら れ る 。 し か し 、 全 骨 細 胞 を 象 牙 片 上 で 培 養 し た 前 者 で は 、 破 骨 細 胞 に よ っ て 形 成 さ れ た 吸 収 寓 の 面 積 の み を 、 破 骨 細 胞 活 性 と 評 価 し た の で 、
TGF-sl
の 骨 吸 収 活 性 に 対 す る 影 響 を 高 感 度 に 測 定 す る こ と が で き た と 考 え ら れ る 。 本 研 究 で 用 い た 実 験 系 で は 、T
G
F
:
-
s
l
は 、 濃 度 依 存 的 に 吸 収 簡 の 形 成 を 抑 制 し た 。 し か し 、 こ の 際 、 破 骨 細 胞 の 数 の 減 少 が み ら れ な い こ と か ら、TG
F
-
s 1 、は 、 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 の み を 抑 制 す る と 考 え ら れ る 。 一 方 、 電 子 顕 微 鏡 に よ る 観 察 か ら 、T
G
F
-
s 1で 処 理 し た 破 骨 細 胞 で は 明 帯 の 形 成 が 乏 し く な り 、 波 状 縁 は 骨 面 に は 伸 展 せ ず に 、 ミ ト コ ン ド リ ア の 数 も 減 少 し た 。 加 え て 、 細 胞 全 体 の 形 態 も 丸 み を 帯 び 、 活 発 な 破 骨 細 胞 で よ く 見 ら れ る よ う な 扇 平 な 形 態 で は な く な っ た 。 従 っ て 、 電 子 顕 微 鏡 レ ベ / レ で の 解 析 か ら もT
G
F
-
s 1は 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 を 抑 制 し て い る( 1 9
)
と い え る o
Hattersleyと
Chambers
( 3 2 ) は 破 骨 細 胞 の み の 系 と 破 骨 細 胞 と 骨 芽 細 胞 が 共 存 す る 培 養 系 を 用 い て 実 験 を 行 い 、TGF-sl
は 後 三 者 で の み 骨 吸 収 を 促 進 す る と 報 告 し て い る 。 し か し 、 本 実 験 で はTGF-sl
に よ り 骨 吸 収 が 抑 制 さ れ た 。 こ の 矛 盾 し た 結 果 の 原 因 は 現 在 の と こ ろ 明 ら か で は な い が 、 そ の 原 因 の ー っ と し て 、 骨 芽 細 胞 を 含 め た 混 在 細 胞 の 含 有 率 や 分 化 度 の 差 に よ る 可 能 性 が 考 え ら れ る 。 次 に 、 こ の 全 骨 細 胞 培 養 系 を 用 い て 、 破 骨 細 胞 形 成 に 対 す るTG
F
-
s 1の 影 響 に つ い て 検 討 し た 。o
h
t
a
ら (3 3 )やK
e
1
1
e
r
ら (3 <4)は、TGF-sl
は 血 液 系 前 駆 細 胞 のG
1期 に 働 き 、 細 胞 周 期 を 調 節 し て い る と 報 告 し て い る 。 ま たCh
e
n
u
ら (3 5 ) は マ ウ ス 骨 髄 培 養 系 で は 、TGF-sl
は1
,25-(OH)
20
3で 誘 導 さ れ る 破 骨 細 胞 形 成 を 抑 制 す る と 報 告 し て い る 。 し か し 全 骨 細 胞 を 用 い た 本 実 験 に お い て 、T
G
F
-
s 1は 単 独 で は な ん ら 作 用 を 示 さ な か っ た が 、1
,25-(
O
H
)
2
0
3の 破 骨 細 胞 形 成 能 を さ ら に 促 進 した 。 こ の 全 骨 細 胞 に は 血 液 系 細 胞 以 外 に 、 骨 表 面 上 に 存 在 す る 骨 芽 細 胞 な ど の 間 質 系 細 胞 も 含 ん で い る 。 よ っ て 、 こ の 系 で み ら れ た
T
G
F
-
s
l
の 効 果 は こ れ ら 混 在 す る 破 骨 細 胞 以 外 の 細 胞 を 介 す る 間 接 的 な 作 用 で あ る 可 能 性 が 考 え ら れ る 。 従 っ て 、 よ り 詳 細 な 検 討 に は 単 一 細 胞 か ら な る 破 骨 細 胞 形 成 系 を 用 い る こ と が 必 要 で あ る 。 そ こ で 、 最 近 開 発 さ れ た 血 液 系 芽 球 細 胞 か ら の 破 骨 細 胞 形 成 系 (2 0 )を 用 い る こ と に し た 。 、F 」 一 の 系 は 骨 芽 細 胞 な ど の 間 質 細 胞 を 含 ま ず 、1
,2
5
-(OH)2D3存 在 下 で 未 分 化 破 骨 細 胞 か ら 破 骨 細 胞 の 特 徴 を 備 え たTRAP
陽 性 多 核 細 胞 が 形 成 さ れ る 。 そ の 結 果TGF-sl
は、1
,2
5
-
(OH) 203に よ るT
R
A
P
陽 性 多 核 細 胞 形 成 を 抑 制 す る こ と が わ か っ た ( 図 .4
) 。 こ の 結 果 は 、 間 質 細 胞 の 混 在 が 少 な い 骨 髄 細 胞 を 用 い たC
h
e
n
u
ら (3 5 ) の 結 果 と 一 致 す る 。B
u
r
ge
r
ら (2 1 ) お よ びR
0d
a
n
ら (2 2 ) は 、 破 骨 細 胞 の 形 成 に は 、 骨 芽 細 胞 が 必 要 で あ る と 報 告 し て い る 。 さ ら に 、Udagawa
ら (3 6 )は 、 骨 髄 か ら 得 た 株 化 間 質 細 胞 も 、 牌 細 胞 か ら の 破 骨 細 胞 様( 2
1
)
細 胞 の 形 成 に 関 与 し て い る と 報 告 し て い る 。 ま た、
Hi
u
r
a
ら (2 3 ) は 、 骨 芽 細 胞 が 骨 細 胞 へ 分 化 す る 段 階 に よ り 破 骨 細 胞 形 成 に 対 す る 影 響 が 異 な る と 報 告 し て い る 。 そ し て 、 本 研 究 結 果 も 間 質 細 胞 の 含 ま な い 未 分 化 破 骨 細 胞 か ら のTR
A
P
陽 性 多 核 細 胞 形 成 系 で は 、TGF-sl
は 多 核 細 胞 形 成 を 抑 制 し た が 、 対 称 的 に 骨 芽 細 胞 を 含 む と 考 え ら れ る 全 骨 細 胞 の 系 で は 、1
,25-(OH)
2
0
3の 存 在 下 で 、 逆 に 促 進 が み ら れ た 。 そ こ で 、 次 に 後 者 で の 骨 芽 細 胞 の 役 割 に つ い て 検 討 し た 。 骨 芽 細 胞 と し て 、 骨 芽 細 胞 様 細 胞 株MC3T3-E1
を 用 い た 。 こ の 細 胞 は 、 骨 芽 細 胞 の 特 性 、 す な わ ち 高 い ア / レ カ リ フ ォ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 ( 2 4 )とI 型
一 フコ
ー ゲ ン 産 生 能 を 有 し て い る ( 3 7 ) 上 、 骨 代 謝 を 調 節 す る 種 々 の ホ / レ モ ン や サ イ ト カ イ ン に 応 答 す る こ と が 報 告 さ れ て い る (3ト 39 )。 こ のMC3T3-E 1
Af胞をTGF-sl
で 処 理 す る こ と に よ っ て 得 ら れ たCM
は 未 分 化 破 骨 細 胞 か ら のTRAP
陽 性 多 核 細 胞 形 成 を1
,25-(OH)
203
の 存 在 下 で 促 進 し た0Sumitani
ら (4 0 )は、T
G
F
-
s 1はMC3T3-E1
細 胞 の プロ ス タ グ ラ ン ジ ン
E
2産 生 を 促 進 す る と 報 告 し て い る 。 ま たTashjlan
ら (1 7 )はTGF
-
s
l
に よ る 骨 吸 収 促 進 に プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ンE
2の 介 在 が あ る と 示 唆 し て い る 。 し か し 、 未 分 化 破 骨 細 胞 か ら のTRAP
陽 性 多 核 細 胞 形 成 系 で は プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ンE
2は 多 核 細 胞 形 成 を 抑 制 す る こ と か ら ( 著 者 ら 、 未 発 表 ) 、 こ のC
M
中 に は 、 フ ロ ス タ グ ラ ン ジ ンE
2以 外 のTRAP
陽 性 多 核 細 胞 を 促 進 す る サ イ ト カ イ ン の 関 与 が 考 え ら れ る 。 ま た 最 近 、PTH
な ど に よ り 骨 芽 細 胞 様 細 胞 か ら 産 生 さ れ る 破 骨 細 胞 の 活 性 と 形 成 を 促 進 す る 生 理 活 性 物 質 が 、 細 胞 表 面 や 細 胞 外 基 質 の プ ロ テ オ グ リ カ ン な ど と 結 合 し て い る と 報 告 さ れ て い る (26-30)。 そ こ でTG
F
-
s 1で 処 理 し たMC3T3-El
細 胞 のN
a
C
I
抽 出 画 分 に つ い て 検 討 し た と こ ろ 、 こ の 画 分 にTRAP
陽 性 多 核 細 胞 の 形 成 を 促 進 す る 物 質 が 存 在 し て い た 。 こ の 結 果 もTG
F
-
s 1の 破 骨 細 胞 形 成 促 進 作 用 が 骨 芽 細 胞 を 介 し て 発 現 し て い る こ と を 示 唆 し て い る 。 更 に 、 こ の 因 子 が 骨 芽 細 胞 表 面 に 付 着 し て 存 在 す る こ と か ら 、 骨 芽(
2 3
)
細 胞 と 未 分 化 政 骨 細 胞 と の 接 触 を 介 し て 破 骨 細 胞 形 成 の 調 節 に 携 わ る こ と が 可 能 と な る も の と 考 え ら れ る 。 以 上 の 結 果 か ら 、
TG
F
-
s 1は 、 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 を 抑 制 す る こ と が 明 ら か に な っ た 。 ま た 、TGF-sl
は 未 分 化 破 骨 細 胞 に 直 接 働 き 破 骨 細 胞 の 形 成 を 抑 制 す る が 、 骨 芽 細 胞 を 介 し て 間 接 的 に 促 進 す る と い う こ と が 判 明 し た 。 今 後 は 、TG
F
-jlの 作 用 で 骨 芽 細 胞 か ら 産 生 さ れ る 生 理 活 性 物 質 に つ い て 、 詳 し く 研 究 し て い く こ と が 必 要 で あ る 。←上三ム jドロ 日間
TGF-sl
の 骨 吸 収 に 対 す る 作 用 を 明 ら か に す る た め 、 象 牙 片 上 で の 破 骨 細 胞 の 吸 収 窟 形 成 お よ び 未 分 化 破 骨 細 胞 の 破 骨 細 胞 へ の 分 化 に 対 す るT
G
F
-
s lの 作 用 に つ い て 検 討 し 次 の 結 果 を 得 た 。I.TGF-sl
は 破 骨 細 胞 の 吸 収 富 形 成 を 、 濃 度 依 存 的 に 抑 制 し た 。2
.
TGF-s
lは 骨 芽 細 胞 を 含 む 全 骨 細 胞 培 養 系 で 、1
,25-(
O
H
)
2 D 3に よ っ て 誘 導 さ れ る 破 骨 細 胞 形 成 を 促 進 し た 。3
.
TGF-s
lは 牌 臓 由 来 の 未 分 化 破 骨 細 胞 に 直 接 ( 動 き 、 破 骨 細 胞 へ の 分 化 を 抑 制 し た 。4.TGF-sl
で 処 理 し た マ ウ ス 骨 芽 細 胞 様 細 胞 株MC3T3-El
の 培 養 上 清 とN
a
C
1
抽 出 画 分 に 破 骨 細 胞 形 成 促 進 因 子 の 存 在 が 示 唆 さ れ た 。(
2 5 )
以 上 の 結 果 よ り 、
TGF
-
P
l
は 、 破 骨 細 胞 の 骨 吸 収 活 性 と 未 分 化 破 骨 細 胞 の 分 化 を 抑 制 す る が 、 骨 芽 細 胞 を 介 す る 間 接 作 用 で は 破 骨 細 胞 の 形 成 を1.25
-
(OH)
20
3存 在 下 で 促 進 す る と い う 生 理 活 性 を 保 有 す る こ と が 示 唆 さ れ た 。 r制 を た き え る に あ た り 、 終 始 御 指 導 、
i
i
t
n
校 閲 を 賜 り ま し た 徳 島 大 学 歯 学 部 歯 科 矯 正 学 講 座 河 田 照 茂 教 授 、 な ら び に 口 腔 生 化 学 講 座 井 上 秀 夫 教 授 、 口 腔 外 科 学 第 二 講 座 佐 藤 光 信 教 授 に 心 か ら 感 謝 の 意 を 表 わ し ま す と と も に 、 本 研 究 の 遂 行 に 際 し 、 懇 切 丁 宇 な 御 助 言 を 頂 き ま し た 、 明 海 大 学 歯 学 部 口 腔 解 剖 学 第 - BI~ 庄久米川正好教授 ならびに低島大学歯学部歯科焔正学的~住谷光 治 講 師 に 深 謝 し ま す 。 最 後 に 本 研 究 に 終 始 御 支 援 御 協 力 を 頂 い た 、 徳 島 大 学 歯 学 部 歯 科 矯 正 学 講 座 の 諸 先 生 方 に 厚 く お 礼 を 申 し 上 げ ま す 。(
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B
)
の 経 時 的 変 化 に 及 ぼ すTG
F
-
s 1の 影 響。
- 0
未 処 理 対 照.
-
・
1 ng
/
ml
TGF-sl
実 験 方 法2
) に 記 載 し た 方 法 で 、 全 骨 細 胞 を 象 牙 片 上 で い4
日 間 培 養 し た 。 経 時 的 に 象 牙 片 を 取 り だ し 、 破 骨 細 胞 数 お よ び 吸 収 寓 の 面 積 を 測 定 し た c 各 点 は4
検 体 の 平 均 値 お よ び 標 準 備 差 を 示 す 。 * :未 処 理 対 照 と の 間 に 有 意、差 を 認 め た (pくO
. 0
C F ﹄h J U (図2
の 説 明 ) 破 骨 細 胞 の 透 過 型 電 子 顕 微 鏡 に よ る 観 察 全 骨 細 胞 を 象 牙 片 上 で 」 日 間 培 養 し 、 実 験 方J 達 し た 波 状 縁 (