軟骨細胞と骨芽細胞の分化増殖に対するPTHRPとFGFの細胞生物学的作用

PTHRP和FGF对软骨细胞和成骨细胞分化和增殖的细胞生物学作用

基本信息

批准号：
09771495
负责人：
網塚憲生
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

平成10年度では、骨代謝および骨形態形成に重要な副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHRP)および線維芽細胞増殖因子(FGF)とそのレセプターに対する微細構造学的、分子細胞生物学的検索を行った。今回の研究成果では、PTH/PTHRPレセプター遺伝子には上流と下流のプロモーターが存在し骨・軟骨組織では下流のプロモーターが機能すること、さらには骨芽細胞の下流プロモーターは活性型ビタミンDにより抑制されるが、軟骨細胞では制御されないことを、in situ hybridizationやPTH/PTHRPレセプター抗体を用いた免疫組織化学、さらにはRT-PCRやWestern blottingを用いて明らかにした。また、PTH/PTHRPレセプターの132番目のプロリンがリジンに変異したレセプター遺伝子配列を明らかにし、それはPTH/PTHRPなどのリガンドが存在してもsignal transductionが伝わらないことを報告した。一方、FGFR3レセプターも重要な軟骨・骨の分化増殖因子であることから、FGFR3(-/-)/PTHRP(-/-)二重遺伝子欠損マウスを作製して、PTHRP(-/-)欠損マウスとFGFR3(-/-)欠損マウスとの組織学的異常を検索した。その結果、FGFR3(-/-)/PTHRP(-/-)マウスは、PTHRP(-/-)マウスと同様に軟骨細胞の増殖抑制を示していることから、軟骨の分化増殖に関してはFGFR3よりもPTHRPが機能的に上位であることが強く示唆された。さらに、骨組織におけるFGFの作用を明らかにするために、ラット骨髄内にbFGFを投与し、組織変化を経時的に観察したところ、すでに1日目でアルカリホスファターゼ活性を示す骨芽細胞系細胞の増殖とそれに付随した骨芽細胞への分化や骨形成が認められた。以上から、PTHRP,FGFおよびそれらのレセプターは軟骨・骨に重要な分化調節因子であることが明らかにされた。

1998年，对甲状旁腺激素相关肽（PTHRP）和成纤维细胞生长因子（FGF）进行了微结构和分子细胞生物搜索，这对于骨代谢和骨形态发生和受体很重要。本研究表明，上游和下游启动子存在于PTH/PTHRP受体基因中，并且下游启动子在骨骼和软骨组织中起作用，并且下游启动子被活性维生素D抑制，而不是由软骨细胞控制的，而不是使用STU杂交，使用PTH/PTH-PTH和PTH-PERTIB和PTH-PERTIS和PTH-PERTIES andtrotiage and PRORS PROT和PTH-PERTIS。我们还揭示了受体基因序列，其中PTH/PTHRP受体位置处的脯氨酸被突变为赖氨酸，该脯氨酸报告说，即使在PTH/PTHRP等配体的存在下，信号转移也不会传播。另一方面，FGFR3受体也是重要的软骨和骨分化生长因子，因此生成缺乏FGFR3（ - / - ）/PTHRP（ - / - ）双基因的小鼠，以搜索PTHRP（ - / - ）和FGFR3（ - / - ）缺陷小鼠之间的组织学异常。结果，FGFR3（ - / - ）/PTHRP（ - / - ）小鼠在软骨细胞中表现出抑制软骨细胞增殖的抑制作用，类似于PTHRP（ - / - ）小鼠，这些小鼠强烈表明PTHRP在软骨分化方面在功能上比FGFR3优于FGFR3。此外，为了阐明FGF在骨骼组织中的影响，在大鼠骨髓中施用了BFGF，并且随着时间的流逝观察到了组织变化，以及在第一天表现出碱性磷酸酶活性的成骨细胞谱系细胞的增殖，并在第一天表现出碱性磷酸酶的活性，并观察到骨细胞和骨形成的相关区分。从上面可以看出，PTHRP，FGF及其受体是软骨和骨骼中重要的分化调节剂。