IRUCAA@TDC : Bone marrow stromal cells from low-turnover osteoporotic mouse model are less sensitive to the osteogenic effects of fluvastatin

Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/

Title

Bone marrow stromal cells from low-turnover

osteoporotic mouse model are less sensitive to the

osteogenic effects of fluvastatin

Author(s)

髙橋, 由香里

Journal

歯科学報, 121(1): 80-81

URL

http://hdl.handle.net/10130/5435

Right

論 文 内 容 の 要 旨 １．研 究 目 的 わが国は高齢社会を迎えたことにより，インプラント診療を受ける患者も高齢化が進んでいる。インプラン ト治療におけるリスクファクターの一つとして骨粗鬆症があげられ，中でも低代謝回転型骨粗鬆症（老人性骨 粗鬆症）は，骨髄間質細胞から骨芽細胞への分化能が低下していることが報告されており，安全かつ確実なイ ンプラント治療を確立していくために重要な課題となっている。 一方，高脂血症治療薬の HMG-CoA 還元酵素阻害薬であるスタチン系薬剤が，骨形成タンパク（BMP２） を発現させ，骨芽細胞への分化促進や骨粗鬆症患者への骨量増加に効果があることが示唆されている。しかし ながら，老人性骨粗鬆症モデルマウス（SAMP６）を in vitro で用いた研究はない。さらに，フルバスタチン の骨芽細胞への分化におけるメカニズムや濃度における影響は知られていない。そこで本研究は，フルバスタ チンの SAMP６骨髄間質細胞に与える影響，また濃度による違いを検討することを目的とした。 ２．研 究 方 法 東京歯科大学動物実験倫理委員会の承認（承認番号２６３００２号）を得た後，２０週齢雄性の正常マウス（SAMR １）と老人性骨粗鬆症モデルマウス（SAMP６）の大腿骨・脛骨より，骨髄細胞を採取し培養後，骨髄間質細 胞を得た。フルバスタチン各濃度：０µM（cont），０．１µM，０．５µM，１．０µM を添加し（n＝５），細胞増殖： WST１，また，細胞分化：遺伝子発現；RT-PCR（bmp 2・runx 2），タンパク発現；免疫組織化学染色（BMP ２・Runx２），陽性細胞率（BMP２），ELISA（BMP２），アルカリフォスファターゼ（ALP）活性測定およ び ALP 染色を行った。また，BMP 特異的アンタゴニストであるノギンを添加し，ALP 染色を行った。 ３．研究成績および考察 細胞増殖はフルバスタチン０−１．０µM では SAMP６，SAMR１に対する増殖抑制はなく，濃度差による違 いも認められなかった。また細胞分化において，SAMP６では，SAMR１と同様にフルバスタチンにより BMP ２遺伝子・タンパク発現が上昇した。そして SAMP６において，ノギン・フルバスタチン添加群は ALP 活性 上昇を抑制した。よって，SAMP６においてフルバスタチン添加は BMP２発現を上昇させた。また，フルバ スタチン添加時に Runx２においても遺伝子・タンパク発現が上昇し，ALP 活性においても上昇が認められ 氏 名（本 籍） たか はし ゆ か り

髙

橋

由 香 里

学 位 論 文 題 目 Bone marrow stromal cells from low-turnover osteoporotic mouse model are less sensitive to the osteogenic effects of fluvastatin 掲 載 雑 誌 名 PLOS ONE ２０１８年 論 文 審 査 委 員 （主査） 村松 敬教授 （副査） 矢島 安朝教授 東 俊文教授 笠原 正貴教授 佐々木穂高講師 歯科学報 Vol．１２１，No．１（２０２１） ８０ ― ８０ ―

た。 以上より，SAMP６ではフルバスタチン添加により，BMP２・Runx２発現・ALP 活性上昇がおこり骨髄間 質細胞の骨芽細胞への分化を促進したと考えられる。また，BMP２・Runx２発現・ALP 活性上昇がみとめら れた最小濃度は，SAMP６は０．５µM，SAMR１は０．１µM であった。したがって，低代謝回転型骨粗鬆症に対 して，インプラント周囲骨の骨治癒を促進するためには正常なものよりも高い濃度のフルバスタチンを使用す る可能性が示唆された。 ４．結 論 フルバスタチンは，SAMP６において BMP２経路を介し骨髄間質細胞の骨芽細胞への分化を促進した。骨 髄間質細胞の骨芽細胞への分化を促進する濃度は，SAMR１（正常マウス）に比較し SAMP６（老人性骨粗 鬆症モデルマウス）は高濃度であった。 論 文 審 査 の 要 旨 本研究の目的は，フルバスタチンの老人性骨粗鬆症モデルマウス（SAMP６）骨髄間質細胞に与える影響， また濃度による違いを検討することである。２０週齢雄性の正常マウス（SAMR１）と SAMP６より骨髄間質 細胞を得た後，フルバスタチン各濃度：０µM（cont），０．１µM，０．５µM，１．０µM を添加し，細胞増殖・細胞 分化（遺伝子発現・タンパク発現）の評価を行った結果，フルバスタチンは，SAMP６において BMP２経路 を介し骨髄間質細胞の骨芽細胞への分化を促進した。また，骨髄間質細胞の骨芽細胞への分化を促進する濃度 は，SAMR１（正常マウス）に比較し SAMP６（老人性骨粗鬆症モデルマウス）は高濃度であった。 本審査委員会では，１）コントロールマウスの妥当性について，２）BMP２と Runx２の評価項目の違いに ついて，３）BMP２発現機序を確認するために今後考えられる評価法について，４）遺伝子・タンパク発現 最小濃度の違いが認められた理由について，などの質問があった。これらの質問に対する回答として，１） SAMR１・SAMP６を含む SAM 系統は，１９８１年 AKR/J マウスコロニー中の選抜交配により純系化された系 統であることより SAMR１を用いた，２）スタチン系薬剤は BMP２を上昇させ，runx２上昇は BMP２上昇 に付随する反応と考えられるため，今回はフルバスタチンによる BMP２の発現を主に評価した，３）BMP２ 発現上昇の原因である Rho/Ras のリン酸化の抑制をウエスタンブロットで評価すること，４）SAMP６の BMP ２発現機構に異常がある可能性，骨芽細胞以外の細胞にもフルバスタチンが取り込まれた可能性があるため差 が認められたと考えられる，など説明があり，概ね妥当な回答であると判断された。また，英文の表現，文献 の記載方法，附図説明の表記方法について修正すべき点が指摘され，訂正が行われた。 本研究で得られた結果は，今後の歯科医学の進歩，発展に寄与するところ大であり，学位授与に値するもの と判定した。 歯科学報 Vol．１２１，No．１（２０２１） ８１ ― ８１ ―