破骨細胞分化阻止因子(ODIF)のクローニングと生理的役割の解析

破骨细胞分化抑制因子（ODIF）的克隆及其生理作用分析

• 批准号: 15659445
• 负责人: 高橋 直之
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Matsumoto Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659445/
• 关键词: 破骨細胞; 破骨細胞分化阻止因子ODIF; OPG欠損マウス; BMP; 可溶性RANKL; 異所性骨化; F4; 80陽性マクロファージ; 石灰化硬組織; 破骨細胞分化阻止因子(ODIF); OPG; RANKL; 骨芽細胞; 異所性骨形成; マクロファージ; 活性型ビタミンD_3

未知の因子"破骨細胞分化阻止因子ODIF"が、破骨細胞の出現部位を決定するという仮説を証明しようと以下の実験を行りた。OPG欠損マウスでは骨吸収と骨形成が共に亢進し、血中の可溶性RANKL値が著しく高値を示す。そこで、OPG欠損マウスにBMPを移植し、異所性骨化に伴う破骨細胞形成を詳細に解析し、以下の結果を得た。(1)移植一週目の移植片にTRAP陽性の破骨細胞様多核細胞が多数出現した。このTRAP陽性細胞の出現は、石灰化に先立つもので、OPG欠損マウスにおいてとりわけ多かった。TRAP陽性細胞はALP陽性細胞に近接した部位にのみ認められた。(2)血中RANKL値が高値を示すOPG欠損マウスにおいても、BMPを含まないペレットでは破骨細胞を誘導できなかった。しかし、BMPを含まないペレットにも破骨細胞前駆細胞であるF4/80陽性マクロファージは多数出現した。(3)OPG-FcをBMPペレットに添加するとF4/80陽性マクロファージの出現には影響を与えなかったが、破骨細胞の分化は完全に阻害された。(4)BMPを含むペレット周囲の細胞にRANKLの発現が認められた。(5)電子顕微鏡所見より、骨芽細胞様細胞は突起を伸ばし、破骨細胞前駆細胞を取り囲み分化を促している様子が示された。以上の結果より、BMPが誘導する異所性骨組織における破骨細胞誘導は、骨組織の石灰化に先立って起こった。破骨細胞形成には石灰化硬組織が必要ではなく、BMPにより誘導された骨芽細胞が破骨細胞形成を支持する可能性が示された。また、ODIFの発現が低下して破骨細胞が誘導されるというよりも、局所で発現するRANKLが破骨細胞の発現部位を決める可能性が示された。

我们进行了以下实验来证明未知因子“破骨细胞分化抑制因子ODIF”决定破骨细胞出现部位的假设。在OPG缺陷小鼠中，骨吸收和骨形成均增强，血液中可溶性RANKL水平显着升高。因此，我们将BMP植入OPG缺陷小鼠体内，详细分析与异位骨化相关的破骨细胞形成，得到以下结果。 (1)移植后1周，移植物中出现大量TRAP阳性破骨细胞样多核细胞。 TRAP 阳性细胞的出现先于钙化，并且在 OPG 缺陷小鼠中特别丰富。仅在与 ALP 阳性细胞相邻的区域观察到 TRAP 阳性细胞。 (2) 即使在血液 RANKL 水平高的 OPG 缺陷小鼠中，不含 BMP 的颗粒也不能诱导破骨细胞。然而，即使在不含BMP的沉淀中，也出现了许多作为破骨细胞前体细胞的F4/80阳性巨噬细胞。 (3)BMP颗粒中添加OPG-Fc不影响F4/80阳性巨噬细胞的出现，但完全抑制破骨细胞分化。 (4)在含有BMP的沉淀周围的细胞中观察到RANKL表达。 (5)电镜观察显示，成骨样细胞伸出突起，包围破骨细胞前体细胞，并促进分化。从以上结果来看，异位骨组织中BMP诱导的破骨细胞诱导发生在骨组织矿化之前。破骨细胞的形成不需要钙化的硬组织，这表明BMP诱导的成骨细胞可能支持破骨细胞的形成。此外，与ODIF表达减少诱导破骨细胞不同，局部表达的RANKL可能决定破骨细胞表达的位点。

项目成果

Experimental spinal fusion with recombinant human bone morphogenetic Protein-2 delivered by a synthetic polymer and beta-tricalcium phosphate in a rabbit model.

在兔模型中使用合成聚合物和 β-磷酸三钙传递的重组人骨形态发生蛋白 2 进行实验性脊柱融合。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Spine 30
• 作者: Namikawa T;Terai H;Suzuki E;Nakamura H;Takaoka K.
• 通讯作者: Takaoka K.

Suda K.et al.: "Suppression of osteoprotegerin expression by prostaglandin E_2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation."Journal of Immunology. 172・4. 2504-2510 (2004)

Suda K.等人：“前列腺素E_2对骨保护素表达的抑制对于LPS诱导的破骨细胞形成至关重要。”免疫学杂志172·4（2004）。

Li X.et al.: "p38 MAPK is crucially involved in osteoclast differentiation but not in cytokine production, phagocytosis or dendritic cell differentiation of bone marrow macrophages."Endocrinology. 144・11. 4999-5005 (2003)

Li X. 等人：“p38 MAPK 与破骨细胞分化密切相关，但与骨髓巨噬细胞的细胞因子产生、吞噬作用或树突状细胞分化无关。” 144・11 (2003)。

Cyclic AMP/protein kinase A signals enhance osteoclastic differentiation through TAK1 in osteoclast precursors.

环 AMP/蛋白激酶 A 信号通过破骨细胞前体中的 TAK1 增强破骨细胞分化。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J Biol Chem (in press)
• 作者: Mizoguchi T et al.;Kobayashi Y et al.
• 通讯作者: Kobayashi Y et al.

Arthritis Research : Methods and Protocols

关节炎研究：方法和方案

• 发表时间: 2005
• 作者: Sato N;et al.;Suda K et al.;Sato N et al.;Takahashi N et al.
• 通讯作者: Takahashi N et al.